Общие выводы по результатам теоретических и экспериментальных исследований методов определения температурного бетона - Совершенствование контроля качества монолитных конструкций, возводимых в зимний период

В настоящее время в России, как и во многих развитых зарубежных странах, все большую актуальность приобретает строительство из монолитного бетона и железобетона. Учитывая необходимость круглогодичного производства работ, в том числе в экстремальных условиях, это, несомненно, приводит к резкому увеличению объемов зимнего бетонирования. Качество и безопасность монолитных бетонных и железобетонных конструкций, возводимых в зимних условиях, главным образом зависят от соблюдения в процессе производства работ требований нормативных документов в области зимнего бетонирования. При этом предусмотренная частью 5 статьи 42 Федерального закона Российской Федерации № 384-ФЗ от 30 декабря 2009 года "Технический регламент о безопасности зданий и сооружений" актуализация документов технического регулирования в строительстве должна осуществляться на основе современных теоретических и экспериментальных исследований, а также практического опыта.

Сам по себе контроль прочности бетона не является исчерпывающим при оценке качества бетона. Следует обязательно учитывать и его термонапряженное состояние в процессе выдерживания.

Нормативной величиной прочности бетона является его класс. Значение класса бетона определяется средней прочностью бетона конструкций и коэффициентом вариации прочности бетона. Средняя прочность бетона монолитных конструкций всегда будет отличаться от прочности бетона, определенной по результатам испытаний контрольных образцов, изготовленных на строительной площадке из той же бетонной смеси (различие в технологии укладки бетона, различие в твердении бетона, особенно в зимних условиях при электропрогреве конструкций и пр.) [45].

Выходом из этого положения является контроль прочности бетона непосредственно в конструкциях неразрушающими методами. Также неразрушающие методы применяются при обследовании здании и сооружении. Они значительно сокращают сроки проведения лабораторных исследовании, а также дают возможность более полно оценить состояние той или иной конструкции.

Действующие нормативные документы, регламентирующие неразрушающие методы контроля качества, не обеспечивают возможность полноценного использования этих методов в большинстве случаев, а зачастую и запрещают их применение в конкретных ситуациях [51].

В связи с этим в течение последних лет был проведен комплекс теоретических и экспериментальных исследований, направленных на решение следующих задач:

    - установление возможности контроля прочности бетона по сечению конструкций на основании показателей неразрушающих методов, регистрирующих свойства поверхностного слоя; - разработка статистических методов оценки прочности бетона с учетом случайной погрешности неразрушающих методов; - установление оптимального количества участков испытаний и их местоположение на конструкции, обеспечивающее получение данных о классе бетона с заданной надежностью при минимизации влияния погрешности неразрушающих методов.

Результаты проведенных исследований нашли отражение в Правилах обследования несущих строительных конструкций зданий и сооружений (СП 13- 102.2003), в стандарте организации "Бетоны. Ультразвуковой метод определения прочности" (СТО 36554501-009-2007) и в стандарте РФ ГОСТ Р 53231-2008 "Бетоны. Правила контроля и оценки прочности".

Разработанные результаты послужили основой для широкого применения неразрушающих методов для контроля прочности бетона при возведении монолитных зданий, а также при ведении обследования [52].

В рамках исследования произведены следующие расчеты и сделаны выводы.

    1. Произведен анализ существующей нормативной документации и методик прогрева бетона греющим проводом. Методики приводят к различным результатам, расчеты приблизительны и не дают полной картины процесса прогрева и набора прочности бетона. 2. Решена задача о наборе прочности бетона и о распределении температурных полей по сечению конструкции монолитного перекрытия. Сделан вывод о некоторой неравномерности прогрева и наличии температурных градиентов. Оценены наиболее опасные моменты прогрева. 3. В самом неблагоприятном периоде прогрева решена задача о температурных деформациях и напряжениях в конструкции перекрытия. В качестве вывода отмечено, что существует риск трещинообразования, так как напряжения от температурного расширения превышают набранную прочность бетона в локальных участках. 4. Найден один из путей решения данной проблемы. Для снижения риска трещинообразования предложено использование демпферных лент, обеспечивающих компенсацию расширения бетона. 5. Установлено, что экзотермия цемента в значительной степени влияет на термонапряженное состояние монолитных опор и приводит к растягивающим напряжениям на поверхности опоры: в блоках и швах. Для оценки воздействия экзотермии на НДС опор необходимо учитывать основные влияющие на нее факторы: массивность, расход цемента, начальную температуру и др. 6. Установлено, что значения напряжений от морозного расширения водонасыщенного бетона могут быть опасны, но они уменьшаются с увеличением массивности опор (толщина влажной прослойки не более 3ч5 см). 7. Показано, что перерывы в бетонировании, длящиеся более двух недель приводят к увеличению растягивающих напряжений на поверхности опор, т. е. в блоках и швах между ними. 8. Расчетами определено, что при изготовлении контурных блоков ранняя распалубка, перерасход цемента, перегрев с поверхности приводит к неблагоприятному термонапряженному состоянию. 9. Показана расчетная модель с использованием специальных граничных условий и полученные закономерности влияния температурно - усадочных процессов на напряженно-деформированное состояние монолитных опор позволяют разработать методику учета технологических и природных факторов для предупреждения трещинообразования, а так же поиска возможностей использования их положительного взаимовлияния.

Похожие статьи




Общие выводы по результатам теоретических и экспериментальных исследований методов определения температурного бетона - Совершенствование контроля качества монолитных конструкций, возводимых в зимний период

Предыдущая | Следующая