Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Разработка метода ремонта аэродромных цементобетонных покрытий мелкозернистым бетоном усовершенствованной технологии Козодаев, Геннадий Анисимович

Разработка метода ремонта аэродромных цементобетонных покрытий мелкозернистым бетоном усовершенствованной технологии
<
Разработка метода ремонта аэродромных цементобетонных покрытий мелкозернистым бетоном усовершенствованной технологии Разработка метода ремонта аэродромных цементобетонных покрытий мелкозернистым бетоном усовершенствованной технологии Разработка метода ремонта аэродромных цементобетонных покрытий мелкозернистым бетоном усовершенствованной технологии Разработка метода ремонта аэродромных цементобетонных покрытий мелкозернистым бетоном усовершенствованной технологии Разработка метода ремонта аэродромных цементобетонных покрытий мелкозернистым бетоном усовершенствованной технологии Разработка метода ремонта аэродромных цементобетонных покрытий мелкозернистым бетоном усовершенствованной технологии Разработка метода ремонта аэродромных цементобетонных покрытий мелкозернистым бетоном усовершенствованной технологии Разработка метода ремонта аэродромных цементобетонных покрытий мелкозернистым бетоном усовершенствованной технологии Разработка метода ремонта аэродромных цементобетонных покрытий мелкозернистым бетоном усовершенствованной технологии Разработка метода ремонта аэродромных цементобетонных покрытий мелкозернистым бетоном усовершенствованной технологии Разработка метода ремонта аэродромных цементобетонных покрытий мелкозернистым бетоном усовершенствованной технологии Разработка метода ремонта аэродромных цементобетонных покрытий мелкозернистым бетоном усовершенствованной технологии
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Козодаев, Геннадий Анисимович. Разработка метода ремонта аэродромных цементобетонных покрытий мелкозернистым бетоном усовершенствованной технологии : Дис. ... канд. технические науки : 05.23.11.- Москва, 2007

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1 Обзор состояния вопроса и постановка задач исследований 9

1.1 Основные факторы, влияющие на состояние цемен-тобетонных покрытий и условия работы ремонтного материала - 9

1.2 Анализ методов ремонта цементобетонных покрытий и выбор объекта исследований 16

1.3 Расчетные методы количественной оценки работы слоистых бетонных конструкций и разнородных материалов от нагрузки и температурно-влаж-ностных факторов 36

Глава 2 Теоретические обоснования основных требований к ремонтному материалу на цементном вяжущем и сопоставление их со свойствами мелкозернистого бетона усовершенствованной технологии

2.1.. Определение напряженного состояния слоев ремонтного материала при их взаимодействии с бетонным покрытием от нагрузок воздушных судов.

2.2 Определение минимальной прочности ремонтного материала из условия прочности кромок,ремонтного слоя под нагрузками

2.3 Теоретические предпосылки взаимодействия ремонтного слоя и бетонного покрытия с учетом температурных и усадочных деформаций 49

2.4 Определение некоторых оптимальных свойств ремонтного материала на цементном вяжущем. 54

2.5 Требования к основным техническим свойствам ремонтного материала и сопоставление их со свойствами мелкозернистого бетона усовершенствованной технологии 74

Глава 3 Исследование процесса уплотнения мелкозерни стого (песчаного) бетона усовершенствованной технологии 78

3.1 Методика экспериментальных исследований 78

3.2 Результаты исследований процесса виброуплотнения мелкозернистого (песчаного) бетона... 84

3.3 Критерий оценки эффективности виброуплотнения жестких смесей мелкозернистого бетона в тонких слоях на жестком основании 93

3.4 Результаты экспериментального исследования процесса укатки мелкозернистого (песчаного) бетона 97

Глава 4 Экспериментальные исследования особенностей совместной работы мелкозернистого (песчаного) бетона усовершенствованной технологии с бетонным покрытием и его некоторых прочностных и деформативных свойств 107

4.1 Исследование влияния степени уплотнения мелкозернистого (песчаного) бетона усовершенствованной технологии на его свойства.. 107

4.2 Сопоставление темпов роста прочности мелко-зернистого (песчаного) бетона усовершенствованной и обычной технологий 114

4.3 Исследование деформативных свойств мелко зернистого бетона усовершенствованной технологии

4.4 Исследование совместной работы мелкозернистого (песчаного) и обычного бетонов на сжатие-растяжение при изгибе 125

4.5 Экспериментальное исследование термостойкости мелкозернистого (песчаного) бетона 140

4.6 Испытание покрытий, отремонтированных мелкозернистым бетоном, подвижными нагрузками... 154

Глава 5 Практические вопросы внедрения метода ремонта цементобетонных покрытий и его технико-экономические показатели 169

5.1 Технология, механизация и результаты опытно-производственных работ по ремонту цементобетонных покрытий 169

5.2 Технико-экономические показатели метода ремонта покрытий мелкозернистым бетоном усовершенствованной технологии 183

Выводы по главе 5 187

Общие выводы и задачи дальнейших исследований 188

Список литературы 191

Приложения

Введение к работе

Высокие темпы развития воздушного транспорта, намеченные ХХУІ съездом КПСС /і/, невозможны без коренного улучшения состояния наиболее распространенных цементобетонных аэродромных покрытий, которые под влиянием погодно-климатических и эксплуатационных факторов неизбежно и постепенно изнашиваются и разрушаются.

Разрушения и деформации поверхности покрытий в значительной степени снижают их эксплуатационные качества и уменьшают безопасность движения авиационного транспорта в результате отказов материальной части и поломок. В последние годы участились случаи досрочного снятия дорогостоящих авиадвигателей из-за попадания посторонних предметов-продуктов разрушения поверхностного слоя покрытий.

Следовательно, задача текущего, профилактического ремонта покрытий остается чрезвычайно важной. Уровень выполнения ремонтных работ должен быть повышен. Необходимо найти метод ремонта, который позволил бы в условиях эксплуатации быстро и высококачественно устранять разрушения с минимальными затратами.

Недостаточное внимание к текущему ремонту в конечном итоге приводит к вынужденному производству капитальных ремонтов путем закрытия накопившихся дефектов слоями асфальтобетона толщиной не менее 9 см и расходованию больших материальных и денежных средств. Так, по данным Министерства гражданской авиации расходы на капитальный ремонт покрытий аэродромов возросли за последние годы в несколько раз и в настоящее время составляют ежегодно более 30 млн.рублей.

Таким образом, задача высококачественного текущего ремонта цементобетонных покрытий является актуальной. Ее решение позволит обеспечить эксплуатационную пригодность аэродромов, повысить безопасность и регулярность полетов и увеличить долговечность покрытий.

В основе существующих методов ремонта цементобетонных покрытий лежит применение различных мелкозернистых быстротвердеющих строительных материалов, обладающих повышенной адгезией к цементобетону. Из них главное внимание уделяют полимерным композициям. Однако, они в ряде случаев не отвечают реальным условиям совместной работы с бетоном покрытия, так как используются без достаточного теоретического и экспериментального обоснования. Кроме того, материалы на основе (и с добавками) полимеров относительно дороги, дефицитны и токсичны, что ограничивает возможность их широкого применения.

Поэтому целью настоящей работы явилось теоретическое и экспериментальное изучение особенностей взаимосвязи слоя ремонтного материала с бетонным покрытием и разработка на этой основе метода ремонта цементобетонних покрытий аэродромов быстротвердеющим мелкозернистым бетоном из жестких смесей с домолом цемента и части песка.

Научная новизна и практическая ценность ее заключается в теоретическом исследовании и определении параметров основных свойств ремонтного материала с учетом его взаимодействия с бетоном покрытия в аэродромных условиях под нагрузками, а также обосновании технологии ремонта.

Важнейшая роль в обеспечении требуемых свойств ремонтного материала из жестких бетонных смесей и их реализации в процессе ремонта принадлежит уплотнению. Поэтому особенностью настоящей работы явилось исследование процессов и определение оптимальных режимов виброуплотнения и укатки подобной разновидности бетонов и изучение его свойств от степени уплотнения, которое дополнило и подтвердило результаты, полученные в Институте физической химии АН СССР.

Результаты исследований позволили обосновать применение мелкозернистых бетонов и коллоидного цементного клея усовершенствованной технологии ИФХ АН СССР, обладающих необходимыми параметрами свойств, в качестве ремонтных материалов, разработать технологию ремонта и механизировать его процессы с помощью аэродромного ремонтера Д-696, который рекомендован к серийному производству.

Предполагаемый годовой экономический эффект от внедрения разработанного метода ремонта цементобетонних покрытий на предприятиях гражданской авиации составит 213,5 тыс.руб.

Материалы диссертации были доложены и получили одобрение на Всесоюзной конференции "Физико-химическая механика дисперсных материалов" в г.Минске в 1969 г.;- конференциях ГПИ и НИИ ГА Аэропроект 1969, 1972 и 1976 гг.; на ХХУІ, XXXI-ХХХШ, ХХХУ-ХХХУП, XXXIX-XL конференциях МАДИ в 1968-1982 гг.

Основные положения работы реализованы и опубликованы в трех нормативных документах и двенадцати статьях.

Работа содержит общее количество страниц - 243 , из них: 123 стр.текста, 54 илл. и 20 табл. на 67 стр., 34 стр. приложения, 19 стр.литературы из 207 библиографических названий. 

Анализ методов ремонта цементобетонных покрытий и выбор объекта исследований

Вопросам ремонта цементобетонних покрытий начали уделять серьезное внимание как в СССР, так и за рубежом только в послевоенные годы. В настоящее время исследования в этой области идут по условным направлениям применительно к следующим быстротвердею-щим материалам, обладающим повышенным сцеплением с цементобетоном /13, 41, 138, 174/: битумно-минеральным; полимеррастворам и бетонам; полимерцементным растворам и бетонам; цементным растворам и бетонам.

В классификации способов предупреждения и устранения разрушений жестких аэродромных покрытий, предложенной Н.В.Свиридовым и В.Е.Анисимовым /134, 155/, устройству защитных, ремонтных слоев уделяется повышенное внимание. Использование ..битумно-минеральных материалов для ремонта бетонных покрытий Широкое распространение битумно-минеральных материалов в практике ремонта, выравнивания поверхности и усиления покрытий на значительных площадях /29, 138, 152, 181/ и др. объясняется сравнительно простой технологией и механизацией рабочих процессов, небольшой стоимостью и доступностью их применения, а также быстротой открытия движения.

Наряду с положительными качествами эти материалы имеют существенные недостатки: систематически стареют под влиянием климатических факторов /121/, чувствительны к изменению температурных условий, что приводит к резкому изменению их свойств, нарушению сцепления и отслаиванию; обладают высоким светопоглощением, которое не только портит внешний вид отремонтированных цементобе-тонных покрытий, но и может явиться причиной аварий транспорта /196/. Наблюдается, так называемое,- явление "темнового провала", когда при посадке самолета в ночное время, вследствие плохой видимости асфальтобетонного покрытия, пилот не может оценить расстояние до его поверхности. Кроме того, фрикционные свойства битумно-минеральных покрытий, как правило, ниже, чем цементобетон-ных, что не позволяет, согласно исследованиям А.П.Казакова /67/, производить их ремонт с применением мастик на резино-битумном вяжущем и воднобитумных эмульсий.

Одним из существенных недостатков битумно-минеральных материалов является низкая и нестабильная величина их сцепления с цементобетоном покрытия, что объясняется гидрофобностью первых «и гидрофильностью последнего и резким различием в их деформатив- ных свойствах при изменении температуры /112/.

Механизм отслаивания и разрушения асфальтобетонного покрытия от цементобетонного заключается в передаче нагрузки транспорта в виде гидравлического удара от воды, защемленной в зоне нарушенного сцепления /26/.

Перечисленные недостатки не позволяют расчитывать на длительную совместную работу битумно-минеральных материалов с цементобетоном покрытия, а ремонт с их применением нужно рассматривать как временное вынужденное мероприятие. Такое же положение отмечается в США /203/, где использование асфальтобетона для ремонта считается полнативом.

Наиболее рациональная область применения асфальтобетона -выравнивание и капитальный ремонт поверхности цементобетонных покрытий. Однако, и в этом случае предстоит решить много сложных технических задач для достижения максимального эффекта от использования асфальтобетона, поскольку на практике асфальтобетонные слои на цементобетонном основании быстро растрескиваются, повторяя швы нижележащего покрытия, и выходят из строя в течение 4-5 лет. Повышение их трещиностойкости связано с дополнительными капитальными затратами вследствие увеличения толщины и армирования слоя усиления, а также применения асфальтобетонных смесей с добавками полимеров /123, 174/»

Существенный вклад в исследование свойств и расширение номенклатуры использования бетонов и растворов, приготовленных целиком на полимерных связующих (полимербетонов и растворов) еде лали советские ученые С.С.Давыдов, И.А.Мощанский, А.И.Иванов, А.А.Сапунов, Н.М.Елисин и др. Наибольшее применение в мировой дорожной и аэродромной практике нашли материалы на эпоксидных и полиэфирных смолах.

Впервые в СССР эпоксидные смолы для ремонта аэродромных покрытий исследовались в 60-е годы, позже - в гражданской авиации /62, 117/ при участии автора. За рубежом они применены раньше -в 1953 г. (США) и с I960 г. в Англии,- ФРГ, ГДР, ПНР и ЧССР /46/.

Н.Д.Доронина и М.Я.Телегин /46, 151/ исследовали и разработали метод ремонта дорожных покрытий тонким слоем эпоксиднопласт-бетона на немодифицированных отечественных смолах. В Гидропроекте /133/ были подобраны износостойкие и морозостойкие эпоксидные полимербетоны для специальных участков дорожных покрытий.

Имеется немало примеров использования полимербетонов и за рубежом при ремонте аэродромов и дорог: в аэропорту Кеннеди и Легардия (США) /193, 202/, в Англии /50/, в ФРГ /199/. В опытном порядке применили полимербетон "Вестопал" /201/ на основе ненасыщенной полиэфирной смолы в стироле для устройства защитных дорожных покрытий.

Повышенный интерес к полимербетонам объясняется рядом их достоинств: высокими прочностными показателями и адгезией к бетону, которые в несколько раз превышают аналогичные показатели обычных дорожных бетонов и растворов ; быстрым твердением; высокой химической стойкостью,- позволяющей применять их в строительстве химических, горнометаллургических, пищевых и др. предприятий с сильными агрессивными средами /50, 142/; износостойкостью, которая дает возможность использовать их в специальных полах /43/ и кавитационностойких защитных покрытиях в гидротехнике /28/. Вместе с тем полимербетоны имеют также существенные недостатки: ма-, лую стойкость при действии щелочей, а также ограниченную водо стойкость /103, 101, 137/. Правда, в вопросе водостойкости эпок- сидных полимербетонов не существует единого мнения. Так, по данным А.С.Еленовича и К.П.Машиной /50/ наиболее экономичные тощие их составы (1:7-1:9) чувствительны к воде. Д.Подгорский /50/ и Л.Скупин /137/ отмечают недопустимость влажного заполнителя для приготовления полимербетонов. В то же время применение эпоксидных составов в гидротехнике позволяет говорить о достаточной их водостойкости /28,118/.

Определение минимальной прочности ремонтного материала из условия прочности кромок,ремонтного слоя под нагрузками

Максимальная величина напряжений, возникающих в ремонтном слое от совместной его работы с бетоном покрытия под нагрузками, может достигать величины 3,37 МПа. Поэтому ремонтный материал должен иметь прочность на растшсение при изгибе, соответствующую этим напряжениям. Надежное сцепление ремонтного материала с бетоном покрытия невозможно без очистки от непрочных поверхностных слоев бетона и загрязнений. Поэтому поверхность покрытия перед ремонтом должна подготавливаться таким образом, чтобы выдерживать максимально возможные напряжения растяжения при изгибе в верхнем слое ремонтируемого бетонного покрытия, которые могут достигать от нагрузки 2,64 МПа. Формула (2.30) дает возможность установить минимальную прочность ремонтного материала (или бетона) в покрытии из условия прочности кромок слоев.

Для этого необходимо знать величину удельного давления Ц, в зоне контакта колеса с покрытием, а также изменение величин коэффициентов сцепления и трения качения. Основное влияние на величину удельного давления оказывает внутреннее давление воздуха в шине 0Ш9 расчлененность рисунка протектора, нагрузка на колесо и жесткость поверхности качения. Как установлено в работе /54/, при больших скоростях качения шин с гладким протектором удельное давление шины на покрытие в средней части контакта возрастает по сравнению с Цш . Эпюра распределения fy имеет вид трапеции с верхним основанием,- наклоненным в сторону выхода шины из контакта, причем на входе величина С более, чем в 1,5 раза превышает С ш (т.е. удельное давление перераспределяется). Следует отметить, что для самолетных шин с протектором - продольными канавками получена картина, аналогичная гладким шинам. С определенным приближением в виду трудности учета всех факторов, влияющих на величину CL , при расчетах можно воспользоваться зависимостью /98/: где /6 - коэффициент, учитывающий собственную жесткость шины К - коэффициент, учитывающий увеличение давления из-за расчлененности рисунка протектора /\? от 1,5 до 1,7). Интенсивность горизонтальной нагрузки, действующей в плоскости следа колеса самолета, изменяется по длине ВПП как при взлете, так и при посадке (в соответствии с коэффициентами сцепления к и каченияТ). Как видно из рис.2.10 предельные величины Котт (гори зонтальные нагрузки) при посадке больше, чем при взлете. В момент касания колес самолета с покрытием

Котт может достигать величин больше 1,0/12, 72/. Предельное значение KQ можно принять равным 1,3 (точка 2, кривой I). Далее нагрузка на покрытие реако уменьшается (точки 2,3) вследствие разгрузки колес самолета от удара. После этого происходит свободное качение колес самолета (точки 3,4). Горизонтальные нагрузки обусловлены коэффициентом качения 1е , который в предельном состоянии может достигать величины 0,05. Участок от точки 4 до точки 5 характеризуется увеличением горизон тельных нагрузок и представляет собой участок интенсивного торможения самолета при посадке. На этом участке среднее значение К_тт равно 0,5, а максимальное - 0,7. Наибольшее значение коэффициент сцепления достигает в момент срабатывания автоматов растормажи-вания тормозной системы самолета, обусловливающих мгновенное приложение (пульсацию) горизонтальных нагрузок. На участке от точки 5 до точки 6 горизонтальные силы падают до величины, которая имеет место при свободном качении колес самолета. Они обусловлены коэффициентом качения равным 0,05. В табл.2.3 приведены данные расчета по формуле (2.30) для тяжелого самолета Ту-144 с посадочной скоростью 250 км/ч и давлением воздуха в шинах 1,18 Ша. Они показывают, что минимальная прочность бетона ремонтного слоя (или бетона покрытия) из условия прочности кромок на участках группы А должна быть не менее 33,2-50,5 МПа, на участках группы Б - 29,8-45,5 МПа и группы В - 24,0-30,3 МПа.

Критерий оценки эффективности виброуплотнения жестких смесей мелкозернистого бетона в тонких слоях на жестком основании

Как указывалось в обзоре /42, 146, 166, 179/, при выборе показателей эффективности вибрации в условиях безотрывности источника вибровозбуждения от уплотняемой среды применялись различными исследователями известные критерии: ЙЫ, ДШг, /ТІ/ и т.д. Проведенная проверка перечисленных критериев эффективности для сверхжестких смесей мелкозернистого бетона в условиях уплотнения тонких слоев на жестком основании поверхностным вибрированием показала, что ни один из них не может достаточно полно характеризовать процесс уплотнения и не является по данным В.Д.Шухмана /184/ решающим. Учитывая, что оптимальные параметры виброуплотнения рассматриваемых бетонных смесей были найдены в виброударном режиме, естественно, что в качестве критерия необходимо принять такой, который оценивал бы характер взаимодействия источника вибровозбуждения с уплотняемым материалом в период их контакта при ударе.

Таким критерием может быть принят импульс силы в момент вза- имодействия, который является энергетической характеристикой удара, зависящей не только от энергии вибровозбудителя, но и от реологических свойств уплотняемой среды /148, 179/ и др. Работа уплотнения совершается по гармонике, частота которой совпадает с частотой возмущающей силы/1 . Для определения импульса возмущающей силы в период передачи энергии в смесь был проведен гармонический анализ виброграмм, записанных при различных режимах работы виброуплотнителя. В основу анализа по данным виброграмм было принято разложение функции в ряд Фурье, в результате чего были взяты для анализа первые шесть гармоник. Количество значащих гармоник определялось на АСЧХ. Обработка виброграмм производилась по 12-ординатной системе с помощью ЭВМ "Проминь". Ввиду прямой пропорциональности вынуждающей силы перемещению источника вибровозбуждения, можно представить суммарную вынуждающую силу рядом гармоник с амплитудами перемещений, полученных путем разложения записей перемещений источника вибровозбуждения в ряд Фурье/18/. Для расчета импульса силы при каждом режиме работы виброуплотнителя вначале определялась условная величина "импульс-амплитуд" всех гармоник, причем отрицательные и положительные импульсы суммировались по абсолютной величине: Пределы интегрирования в данном случае выбирались в пределах т полупериода ( -- ) основной гармоники, совпадающей по частоте с возмущающей силой, причем t - -/ -jjr , где Тс - период і -той гармоники. Затем определялось условное удельное значение импульса возмущающей силы, действующей в течение периода времени основной гармоники и приходящейся на единицу "импульса амплитуды": где: Р - амплитудное значение возмущающей силы; J - "импульс амплитуд". Сравнение эффективности различных режимов вибрации производилось при равных во всех случаях промежутках времени в период практически закончившегося процесса уплотнения. Для сравнения вычислялось суммарное значение положительных величин "импульсов ампли-туд" за указанный промежуток времени Си : Отношение J/)JJ# характеризует собой фазовые соотношения между направлениями сложного движения виброуплотнителя и возмущающей силы. Результаты сравнения различных режимов вибрации по величине jL, характеризующей эффективность уплотнения для различных толщин уплотненного слоя, приведены в табл.3.2, из которой следует, что наибольшие значения импульса силы соответствуют режиму вибрации с частотами 42 и 84 Гц. Экспериментально было показано, что именно этому режиму соответствует наибольшая степень уплотнения (рис.3.8).

Сопоставление темпов роста прочности мелко-зернистого (песчаного) бетона усовершенствованной и обычной технологий

Усовершенствованная технология, благодаря дополнительному до-молу цемента с песком в сочетании с жесткими смесями, позволяет получать быстротвердеющий мелкозернистый бетон. Поэтому весьма важно сравнить это свойство для двух технологий приготовления бетона, т.е. обычной и усовершенствованной. Результаты таких сравнений по данным испытаний образцов приведены на рис.4.3. Кривые набора прочности бетоном на 1,3,7 и 28 сутки показывают, что прочность обычного мелкозернистого бетона с расходом цемента 500 кг/м3 имеет слабую зависимость от В/ц на 7 и 28 сутки.

На графике рис. 4.3 показана для сравнения зависимость (кривая 2) набора прочности бетоном, приготовленным по усовершенствованной технологии с домолом цемента (420 кг/м3) и части песка (180 кг/м3). Мелкозернистый бетон обычной технологии набирает прочность примерно в два раза медленнее, чем бетон, приготовленный по усовершенствованной технологии.

Усовершенствованная технология позволяет получить в ранние сроки твердения (через I сутки) прочность мелкозернистого бетона на сжатие более 19,6 МПа даже при меньшем расходе цемента в сравнении с обычной технологией без домола цемента и части песка \(420 против 500 кг/м3). Прочность мелкозернистого бетона обыч- ной технологии на сжатие через I сутки твердения не превышает .5,6-10,3 МПа. Полученные результаты согласуются с данными В.Н.Павлова /109/. Интересно заметить, что обычная технология, использованная В.Н.Павловым, показала сравнительно одинаковые результаты с нашими опытами на особо жестких смесях при сравнительно одинаковых расходах цемента 545 и 500 кг/м3, что говорит о справедливости сопоставительных результатов. Таким образом, домол цемента и песка в усовершенствованной технологии позволяет в 2-4 раза увеличить скорость роста прочности бетона в ранние сроки твердения, что является существенным преимуществом по сравнению с бетонами обычной технологии. Деформативные свойства бетона характеризуются, главным образом, начальным модулем упругости и величиной предельной деформации непосредственно перед разрушением бетона. При разных уровнях загружения его деформативные, упруго-пластические свойства оцениваются модулем деформации бетона,- который равен отношению между напряжением и соответствующей ему относительной деформацией. Деформативность бетона зависит от особенностей его структуры, на формирование которой влияют многие факторы, трудно поддающиеся учету.

Степень уплотнения смесей и ее водосодержание,1 как показано в главах 3 и 4, могут значительно изменять физико-механические характеристики мелкозернистых бетонов, обусловленные изменением структуры материала. Поскольку рассматриваемый вопрос еще мало изучен необходимо уяснить влияние степени уплотнения и водосодержання смеси на деформативные свойства мелкозернистых бетонов в условиях напряжен1 но-деформированного состояния: сжатия, растяжения при изгибе и осевого растяжения при раскалывании. Для определения деформативных свойств мелкозернистого бетона при различных значениях степени уплотнения и водосодержания приготавливались серии образцов с водосодержанием 170 л/м3 и разными К л: 0,92, 0,94, 0,96 и 0,98 (4 серии) и с различным водосодержанием: 170, 190 и 200 л/м3 (3 серии ) при постоянном максимальном уплотнении (Купл » 0,98). Каждая серия состояла из б балочек 10x10x30 см для испытания на осевое сжатие, на растяжение при изгибе и из 9 кубов для испытания на растяжение при раскалывании и для контроля прочности на сжатие. Всего было испытано 48 балочек и 36 кубов в каждой серии. Цементобетонная смесь состава, указанного в табл.3.1, на цементе Себряковского завода марки 500 приготавливалась в вибрационном лопастном смесителе. Уплотнение ее производилось на лабораторной вибрационной площадке с амплитудой 0,5 мм и частотой 50 Гц. Для получения требуемых К л смесь в формы укладывалась по массе,- а уплотнение производилось с пригрузом в интервале от I до 9,8 кПа. Хранение образцов осуществлялось в течение 28 суток в стандартных условиях влажной среды. Испытания образцов на центральное сжатие производилось на прессе ДРМБ-300 Лейпцигского ЗИМ, а на растяжение при изгибе - на изгибном прессе "Тониндустри" с предельными нагрузками соответственно 3 МН и 24 кН. Диаметр верхних катков был 28 мм, нижних -25 мм. Испытание прочности бетона на осевое растяжение путем раскалывания кубических образцов производилось в соответствии с ГОСТ 12852-67 на прессе Шоппера с предельной нагрузкой 98 кН. Усилия передавались на образец через 2 цилиндрических стержня диаметром б мм. Для измерения продольных деформаций использовались электро-тензодатчики сопротивления с базой 50 и 20 мм, сопротивлением 404 Ом и тензочувствительностью 2,12. Наклейка датчиков производилась по схеме, показанной на рис .4.4, с базой 50 мм - по 2 шт. на каждую грань балочки для испытаний на сжатие, с базой измерения. 20 мм - по 2 шт. на сжатой и растянутой гранях образцов при испытании на растяжение при изгибе и с базой 50 мм - по 3 шт. на противоположные грани кубов 10x10x10 см при испытании их на растяжение при раскалывании. Нагрузка подавалась ступенями примерно по 0,1 от ожидаемой разрушающей, установленной по контрольным образцам. После поднятия нагрузки и выдержки ее на очередной ступени производился отсчет деформаций измерительным прибором АИД-ІМ, Укороченные балочки 10x10x30 мм испытывались по схеме, отличающейся от ГОСТ 10180-67. Поэтому результаты испытаний приводились к стандартным балочкам путем перерасчета с помощью переходных коэффициентов. Результаты обработки экспериментальных данных приведены в приложении 3 (табл.П.3.4-П.3.7).

Похожие диссертации на Разработка метода ремонта аэродромных цементобетонных покрытий мелкозернистым бетоном усовершенствованной технологии