Довгочасна повзучість та бетони з низькою деформативністю

Abstract

UA: Дисертація присвячена дослідженню і розвитку теоретичних уявлень про довгочасну повзучість цементного каменю і бетону і створенню бетону з низькими деформативністю, водопроникністю і високою довговічністю. Дано опис і кількісний взаємозв’язок деформацій повзучості з втратами попереднього напруження у арматурі при обтисненні бетону, з пониженням тріщиностійкості і додатковим вигином залізобетонних конструкцій при випробуваннях на вигин та тривалій дії навантажень, що згинають. Дана уточнена реологічна модель цементного каменю, у якій прості реологічні елементи зображують елементи структури цементного каменю, а також процеси фільтрації води по них. Отримано характерну експериментальну криву довгочасного (біля трьох років) деформування зразка-призми з цементного каменю, на підставі якої встановлені 4 стадії розвитку довгочасної повзучості бетону – умовнопружно-го стискування, швидконатікаючої, звичайної та довгочасної повзучості. Представлені фізико-математичні моделі кінетики і граничних деформацій довгочасної повзучості цементного каменю при стисненні на кожній вказаній стадії, виконані відповідні розрахунки по вказаних моделях. Експериментальні дослідження підтвердили коректність фізико-математичних моделей, що установлюють взаємозв'язок кінетики і величин граничних деформацій довгочасної повзучості цементного каменю і бетону з їхніми фільтраційними характеристиками, розмірами конструкції та зразків, а також структурними характеристиками - В/Ц, a и m. Розроблено новий спосіб розрахунку складу бетону з низькою деформативністю та з низькою водопроникністю. Результати досліджень підтверджені виробничими та експлуатаційними випробуваннями і впроваджені. RU: Диссертация посвящена исследованию и развитию теоретических представлений о долговременной ползучести цементного камня и бетона и созданию бетона с низкими деформативностью, водопроницаемостью и высокой долговечностью. Дано описание и количественная взаимосвязь деформаций ползучести с потерями предварительного напряжения в арматуре при обжатии бетона, с понижением трещиностойкости и дополнительным изгибом железобетонных конструкций при испытаниях на изгиб и длительном действии изгибающей нагрузки. Получена экспериментальная кривая долговременного деформи- рования цементного камня, установлены четыре стадии его долговременной ползучести. На основе физико-химического анализа и электронно-микроскопических исследований представлены уточненная реологическая и коллоидно-химическая модели цементного камня, даны схемы и описан механизм деформирования при сжатии в результате диффузии, электрофореза, осмоса и безнапорной фильтрации противоионов ДЭС, воды и частиц геля в прослойках и объеме цементного камня, выполнены соответствующие расчеты по указанным моделям. Экспериментальные исследования подтвердили корректность физико-математических моделей, устанавливающих взаимосвязь кинетики и предельных деформаций долговременной ползучести цементного камня и бетона с их фильтрационными, геометрическими и структурными характеристиками. Разработан новый способ расчета состава с низкими деформативностью и водопроницаемостью бетона. Результаты исследований подтверждены производственными и эксплуатационными испытаниями и внедрены: при изготовлении железобетонных шпал на Киевском, Коростеньском и Кременчугском заводах железобетонных шпал ЗЖБШ Укрзализници; при усилении и герметизации железобетонной ванны бассейна „Локомотив” Южной железной дороги, пришедшей в аварийное состояние; при освоении серийного выпуска железобетонных плит безбалластного мостового полотна БМП на Староконстантиновском ЗЖБШ, при разработке нормативной документации. EN: The dissertation is devoted to research and development of theoretical representations about longterm creep of a cement stone and concrete and to creation low-deformed with low water penetration and high durability of concrete. The description and quantitative interrelation of deformations of creep with losses of a preliminary stress in armature is given at squeezing concrete, with downturn crack-resisting and an additional bend of reinforsed-concrete constructions at tests for a bend and long action of bending loading. The experimental curve of long-term deformation of a cement stone is received, 4 stages of its long-term creep are established. Are submitted specified rheological and colloidal-chemical models of a cement stone, the mechanism of deformation, physical and mathematical models of kinetics and limiting deformations of long-term creep of a cement stone is described at compression, corresponding calculations on the specified models are executed. Experimental researches have confirmed a correctness of the physical and mathematical models establishing interrelation of kinetics and limiting deformations of long-term creep of a cement stone and concrete with their filtrational, geometrical and structural characterizations. Is developed new method of calculation of consist of low-deformed with low water penetration of concrete. Results of researches are confirmed with industrial and operational tests and introduced.