Технология бетона
  • 12.10.2014
    Перевозки нерудных строительных материалов

    Перевозки нерудных строительных материалов по железной дороге обусловлены неравномерностью разведанных запасов и различным качеством сырья: неодинаковыми объемами, структурой капитального строительства и уровнем развития производства нерудных строительных материалов в экономических районах,... 
    [Читать полностью]

  • 11.10.2014
    Действующие мощности в промышленности полимерных строительных материалов

    Следует повысить технический уровень промышленности строительных конструкций и материалов. Технический уровень кирпичной, известковой, гипсовой промышленности и промышленности других местных строительных материалов требует большой численности работающих и не обеспечивает необходимого качества... 
    [Читать полностью]

  • 26.08.2014
    Технология высокопрочных и долговечных бетонов

    К высокопрочным долговечным бетонам мы относим такие, которые характеризуются коэффициентом конструктивного качества больше 250 (приближающегося по величине металлов невысокого качества) и маркой по морозостойкости 200 и более. В соответствии с этим обычные высокопрочные бетоны имеют прочность при... 
    [Читать полностью]

Управление напряженным состоянием железобетонных конструкций термореактивным методом

Управление напряженным состоянием железобетонных конструкций  термореактивным методом

Особенность термореактивного метода заключается в том, что он более прост и технологичен в сравнении с другими общепринятыми способами преднапряжения, предельно автоматизирован и может быть применен при изготовлении не только сборных, но также монолитных и сборно-монолитных крупноразмерных элементов любой сложной конфигурации. Опытное изготовление таких конструкций термореактивным методом показало возможность снизить их стоимость, трудоемкость и материалоемкость в среднем на 15-20%.

Расчет преднапряженных конструкций отличается от расчета обычных не напряженных учетом потерь напряжения, зависящих от технологии изготовления и релаксации напряжений, протекающей в процессе эксплуатации во времени (усадка, ползучесть). Эта особенность присуща конструкциям, преднапряженным любым методом, в том числе и термореактивным. Расчет напряженно-деформированного состояния в условиях эксплуатации неразрывно связан с напряженным состоянием, созданным в процессе изготовления и в значительной мере им определяется. Поэтому действующими нормами предусмотрен расчет потерь преднапряжения как составная часть общего расчета на эксплуатационную нагрузку. Разделять эти две стадии расчета нельзя.

Особенности расчета потерь преднапряжения при термореактивном методе определяются механическими свойствами обмазки и самой арматуры, режимами нагрева арматуры, влажностью и составом бетона.

При одних и тех же подобранных материалах основным управляющим воздействием в преднапряжении является режим нагрева арматуры, которым можно в определенных пределах управлять напряженным состоянием конструкции.

В зависимости от него в широком диапазоне изменяются прочностные и деформативные свойства термореактивного состава — сдвиговая прочность и ползучесть состава в горячем состоянии и в холодном отвержденном состоянии. Следовательно, от режима нагрева зависит сцепление арматуры, обеспечивающее совместную работу бетона и стали. Опыты показали, что зона анкеровки и распределение сцепления арматуры с бетоном может изменяться в пределах от 10 см до полу пролета балки в зависимости от режима нагрева. А это влияет на трещино-стойкость и жесткость конструкции в эксплуатации.

При определенных режимах нагрева в бетоне, окружающем арматуру, могут, как показали опыты, появиться внутренние микротрещины в зоне, примыкающей к поверхности арматуры, ослабляющие сцепление ее с бетоном.

При определенном расположении арматуры микротрещины спонтанно объединяются и образуются крупные трещины на поверхности конструкции. Такое трещинообразование на любой стадии их развития влияет на жесткость и трещиностойкость в условиях эксплуатации. В связи с этим были проведены специальные исследования описанных выше процессов, развивающихся в конструкции вследствие нагрева арматуры внутри отвердевшего бетона.

Установлена зависимость оптимальных режимов нагрева от критериев жесткости и трещиностойкости конструкции. Для расчета оптимальных режимов нагрева необходимо в первую очередь выявить зависимость электрических параметров (вольтамперной характеристики) нагрева от температурно-влажностных полей, выражаемых энергетическим балансом потоков тепла и влаги с одной стороны и электроэнергии с другой.

Ни одна из известных задач тепломассопереноса в классической постановке не может быть решена, так как параметры теплопроводности, диффузии влаги и пара, а также ее фильтрации переменны и являются сложными функциями, которые наиболее целесообразно определять «инверсным» методом. Суть его заключается в том, что неизвестные функции определяются при сформулированной математической модели и заданных по опытным данным граничным условиям, решается «обратная» задача.

Построена модель тепломассопереноса в бетоне с учетом фазовых превращений в виде системы трех нелинейных уравнений с четырьмя неизвестными функциями-теплопроводности, диффузии, фильтрации и внутрикапиллярного давления.

Для определения «лишней» неизвестной функции теплопроводности строится вспомогательная задача, позволяющая найти ее интегральное значение в зависимости от режимов нагрева и исходной влажности бетона.

Функция интегральной теплопроводности определяется из решения вспомогательной задачи, построенной на основе модифицированной модели, описываемой обобщенным интегральным методом. Значение функции теплопроводности подставляется в нелинейную систему уравнений тепломассопереноса.

Используя метод статистических испытаний, из «машинного» эксперимента получаем дополнительную информацию об искомых функциях. Исследования функции температурной деформации, зависящей от структуры и состава бетона, а также зоны анкеровки арматуры, изменяющейся от свойств термореактивного состава и его нагрева, в совокупности дают возможность оптимизировать режимы нагрева арматуры. На основе найденного режима нагрева арматуры ведется расчет потерь напряжения, а также определение жесткости и трещиностойкости конструкции.

Читайте так же:

Комментарии запрещены.