Cтраница 3
В условиях естественной влажности воздуха деформации усадки в ненагруженных образцах приближаются по величине к суммарным деформациям от усадки и ползучести нагруженных образцов бетона. Через некоторое время в образцах возникают деформации расширения; в пропаренных они появляются раньше, нежели в образцах водного твердения. Влажностные деформации могут протекать без заметного увеличения массы образцов; начальные деформации набухания пропаренных образцов и твердевших в воде сопровождаются потерей их массы. [31]
Для повышения деформаций расширения бетонов с эпоксидными смолами используются расширяющиеся портландцемента. Как видно из табл. 28, наибольшая прочность и достаточные деформации расширения достигаются при введении в бетон эпоксидной смолы ТЭГ-1 в количестве 1 % от массы цемента. [32]
При введении 5 % и больше ИВС твердеющая композиция обладает эффектом расширения. Причем с увеличением количества добавки возрастает как величина конечного эффекта, так и скорость роста деформаций расширения. Временной интервал достижения максимальной величины эффекта расширения совпадает с концом схватывания тампонажной смеси, что исключает возможность развития деструктивных процессов в сформировавшемся камне на более поздний стадиях твердения. [33]
Перспективными вяжущими материалами, способствующими созданию герметизирующих устройств подземных хранилищ, являются некоторые расширяющиеся портландцементы. Приго - товленные на их основе бетоны и растворы отличаются повышенной прочностью, плотностью, наличием деформаций расширения при твердении, коррозионной стойкостью. В настоящее время разработаны специальные практически непроницаемые расширяющиеся цементные растворы и бетоны. [34]
Следует заметить, что Троутон неправ, утверждая, что два сдвига действуют под прямым углом друг к другу. Троутон продолжает: В первой стадии, стадии приложения растягивающей силы, эффекты, производимые напряженным состоянием, на которое разложено общее, будут состоять из деформации всестороннего расширения и сдвигающей деформации. Течение может быть только следствием последней, так что непрерывное удлинение стержня происходит благодаря ей. Ничего подобного не происходит при всестороннем напряжении, которое может иметь эффект только в начальной стадии. То есть, если материал сжимаем, а это, вообще говоря, так и есть, тогда гидростатическое напряжение будет изменять только его плотность сразу же после приложения всестороннего давления, и это все, что может произвести гидростатическое напряжение; оно не будет оказывать влияния на течение. Непрерывное действие каждого сдвига вызовет соответствующее течение, описываемое для каждого случая уравнением т т [ у, где t - касательное напряжение, г - коэффициент вязкости, а у - скорость изменения направления любой материальной линии в плоскости сдвига, нормальной к касательному напряжению ( см. рис. V. Это, однако, заключает два предположения, которые не выражены явно: во-первых, предположение о том, что наложение гидростатического давления или растяжения не влияет на величину коэффициента вязкости. [35]
Деформации водонасыщенного шлакощелочного камня имеют иной характер. При охлаждении вплоть до - 30 С заметных аномалий в деформациях не наблюдается. С происходит постепенное развитие деформации расширения, которая заканчивается при температуре около - 90 С. [36]
Из механики грунтов известно, что до проходки подземной выработки, давление в горных породах подчиняется геостатическому закону, т.е. зависит от глубины данной точки и от плотности вышележащих пород. После проходки горной выработки геостатическое распределение давления в породах вблизи стенок выработанного пространства нарушается. Следовательно, в них возникают деформации расширения и сдвигов. У стенок эти деформации захватывают некоторую зону вокруг выработки. Породы этой зоны стремятся кусками вывалиться в выработки. [37]
Влиянию пониженных температур - попеременному замораживанию и оттаиванию - подвергаются практически все открытые сооружения, служащие в условиях атмосферного воздействия. Особенно опасная ситуация возникает, когда воздействуют одновременно низкая температура и растворы солей, например при работе бетона в морских сооружениях. Суть действия пониженной температуры в бетоне заключается, в возникновении деформации расширения замерзающей воды в опасных порах, которая может привести к оазрушению. Возникают по меньшей мере два источника разрушающих сил: первый - увеличение объема воды при замерзании ( - 9 %), что ведет к возникновению большого гидравлического-давления на стенки пор и капилляров, второй - осмотическое давление, возникающее благодаря локальному увеличению концентрации раствора из-за отделения замерзающей воды от раствора. По мнедию некоторых исследователей, величина осмотического давления может достигать 1 - 2 МПа. Многократные теплосмены постепенно расшатывают структуру цементного камня и бетона, снижают его прочность и в момент, когда давление расширения превышает предел прочности при растяжений, бетон разрушается. Москвиным; В. В. Стольниковым и С. Д. Мироновым, основную роль в разрушении при действии низких температур играют как общая пористость, так и характер капиллярно-пористой структуры материала - в искусственном камне имеются поры, наиболее опасные и ответственные за развитие разрушения материала. Практически не опасны, например-очень мелкие поры геля, поскольку вода в них замерзает толькЪ при температуре ниже 193 К. Поскольку морозостойкость искусственного камня зависит от характера и величины общей пористости, то ее снижением можно добиться существенного повышения морозостойкости. [38]
Для контроля качества материалов при проведении работ в обязательном порядке отбираются контрольные пробы бетонов и цементных растворов из рабочих замесов, которые в дальнейшем испытываются на одноосное сжатие, деформации расширения и проницаемость в возрасте 28, 90 и 180 сут. Для испытания бетонов на одноосное сжатие изготовляются кубы, размеры которых выбираются в зависимости от наибольшей крупности щебня: до 30 мм - образцы 100X100x100 мм, до 50 мм - 150X150X150 мм. Для испытания цементных растворов на одноосное сжатие изготовляются кубы размером 70 7X70 7X70, 7 мм, на деформаций расширения - балочки 40X40x160 мм, на проницаемость - цилиндры диаметром 30 и высотой 50 мм. [39]
Как видно из табл. 2, значения динамического модуля упругости хорошо согласуются с температурными деформациями. Температурные деформации расширения и кинетика остаточных деформаций бетона характеризуют деструктивный процесс, проявляющийся в образовании и накоплении микро - и макротрещин в материале. Это, несомненно, должно сказаться на уменьшении первоначальной величины динамического модуля упругости бетона Снижение динамического модуля упругости тем больше, чем значительнее деформации расширения и остаточные деформации бетона. Так, например, наибольшие деформации расширении и остаточные деформации у всех бетонов, твердевших в различных условиях, отмечены при насыщении образцов водой иод вакуумом В этом же случае наблюдается и наибольшее снижение динамического модуля упругости. У бетона нормального твердения его первоначальная величина снизилась до 48 1 % после 30 циклов замораживания и оттаивания, у пропаренного и автоклавного бетонов - соответственно до 75 и 55 8 % после 10 циклов. [40]
С расширение либо усадка) оказывает влагосодеркание окружающей средн. При дефиците влаги, который проявляется, в осноином, в интерьалах мэло-проницаемых, плотных пород и тколониых промелуткоа. При избытке влаги ( против проницаемых водоносных пластов) цементный камень формируется в болве благоприятных условиях, которые способствуют проявлению, в основном, деформаций расширения. [41]
Из-за неравномерного высыхания бетона по сечению в центре элемента остается свободная влага, которая после первого нагрева устремляется от центра сечения к поверхности. Это способствовало набуханию геля в периферийных участках, где он был уже частично обезвожен. Происходят переход свободной воды в связанную воду геля и выравнивание влажности бетона по сечению образца. Увлажнение геля вызывает деформации расширения. Кроме того, из-за разности температурного расширения цементного камня и заполнителя возникают микротрещины, также вызывающие увеличение размеров образцов. Усиление миграции влаги способствует более глубокому проникновению воды в микротрещины, усиливает эффект расклинивающего действия водных пленок. Это вызывает нарушение структуры, ослабление прочности цементного камня ( бетона) и увеличение его размеров. [42]
Температурная деформация расширения бетона в основном зависит от вида заполнителя и влажности бетона. При нагреве заполнитель расширяется. При нагреве до 100 - 200 С происходит расширение цементного камня, которое при более высоких температурах пропадает из-за температурной усадки, вызванной удалением адсорбционно связанной воды из геля. При нагреве бетона с большой влажностью наблюдаются деформации расширения, так как удаление свободной воды не вызывает усадки до тех пор, пока влажность бетона выше эффективной. При эффективной влажности бетона, примерно равной 2 - 3 %, гель имеет максимальную степень увлажнения, но свободная вода отсутствует. [43]
Вследствие недостаточного заполнения пор водой при замерзании воды в крупных порах до - 10 С гидравлическое давление не возникает, и деформации расширения не наблюдаются. В этом случае при понижении температуры от 0 до - 40 С ( для бетона нормального твердения), до - 20 С ( для пропаренного бетона) и до - 10 С ( для автоклавного бетона) наблюдаются деформации сокращения. Так, на рис. 1 видно, что кривая деформаций для насыщенного водой бетона нормального твердения лежит значительно ниже кривой деформаций для сухого бетона. Деформации сокращения особенно сильно проявляются в цементном камне. При понижении температуры ниже указанных значений возникают деформации расширения. [44]
В виде пара вода перемещается под влиянием градиента упругости паров. Известно [12], что упругость пара у переохлажденной воды выше, чему льда, и с понижением температуры этот градиент возрастает. Поэтому и процесс перегонки пара ко льду, находящемуся в крупных порах, от переохлажденной воды в мелких порах, с понижением температуры должен ускоряться. Не исключена возможность миграции воды из твердой фазы ( льда) от более мелких к более крупным кристаллам льда посредством сублимации по закону Томсона [12], а также путем плавления части льда в местах повышенного давления, отжатия и повторного замораживания образовавшейся воды в местах пониженного давления. Миграцией воды из мелких пор и замерзанием ее в более крупных порах при замораживании объясняется характер кривых температурных деформаций бетона и цементного камня при оттаивании. У приведенных на рисунках кривых деформаций ( обозначены пунктиром) с повышением температуры от - 55 до - 30 и - 20 С наблюдаются деформации расширения, бетона и цементного камня, вызванные температурным расширением льда, содержащегося в крупных порах, который при этих температурах остается в твердой фазе. [45]