Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Проектирование, строительство и эксплуатация зданий и сооружений

..pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
19.11.2023
Размер:
26.42 Mб
Скачать

Достигнув определенной высоты проникания, подсос затухает до нуля, характеризуя уравновешивание действующих противонаправленных сил.

Что является причиной ограничения капиллярного подсоса в бетоны? Авторы [6, 8] склоняются к тому, что при соприкосновении жидкости с поверхностью бетона на продвижение жидкости в глубь тела оказывают влияние две силы: перепад давлений и капиллярное давление. По мере продвижения жидкости возрастает сопротивление, возникающее от трения эюидкости о стенки капилляров. Капиллярное давление определяется гидрофильностью вещества бетона, поверхностным натяжением жидкости и радиусом его эффективных пор. ^Следовательно, оценить скорость движения жидкости под влиянием капиллярных сил можно, сравнив их с силами трения, которые и определяют водонепроницаемость бетонов.

Отсюда была, поставлена задача: определить водонепроницаемость бетона по кинетике капиллярного поднятия воды.

С вышеизложенных позиций уравнение баланса давлений в насыщаемых жидкостью капиллярах бетона в данный момент т приобретает следующий вид:

2стсо50 - (цЯповШ Щ /8 = « т у 8,

где а - сила поверхностного натяжения проникающей жидкости; 0 - угол смачивания стенок капилляра проникающей жидкостью;

■$повХ ■ площадь поверхности соприкосновения влаги со стенками капилляров;

8 - площадь сечения капилляра; г - радиус эффективных проницаемых макрокапилляров; р - коэффициент вязкости;

сШ?Мп - дифференциальная характеристика изменения скорости жидкости по сечению капилляра от края к центру;

тх- масса проникшей влаги в данный момент времени т; й%/т - ускорение движения жидкости в капилляре; 2<тсо80/г - давление лиофильных сил (капиллярное давление); ( т т сНУ/дтуЗ - инерционное давление; ^ Г - противодавление вязкости, Т = (ц8П0йхс1Ш/с1п)18.

Зададимся экстремальным условием: в некий момент т, когда влагоподсос останавливается (сШУЛт - 0), 2асоз0/г = Т.

Задавшись соз 0 = 1 для идеально смачиваемого материала [3], можно определить значение противодавления вязкости, приходящееся на толщину материала, соответствующую в данном случае глубине равновесного капиллярного подсоса И0: *=2асоз 0/г/?о.

Поскольку величина противодавления вязкости пропорциональна высоте капиллярного подсоса И, то ее можно принять постоянной, характеризующей

величину сброса давления в поровой системе бетона, приходящуюся на единицу его рабочей толщины или высоты.

Для случая приложения избыточного внешнего давления жидкости АР

общее уравнение принимает вид

 

АР + 2стсоз 6 = (тх

У5 + (ц5ПОв'<ЯУМп)18,

при (Ш/Ат. = О

 

АР + 2асоз 0 = /8, где 8 - максимальная высота поднятия воды, или рабочая толщина бетона, достаточная для сдерживания давления АР.

Исходя из эмпирически обоснованного положения, что сквозные макропоры бетона образуют непрерывную однородную структуру, представляется возможным определить действительное значение среднего радиуса эффективных макропор согласно уже существующим методикам. Воспользуемся формулой, отражающей взаимосвязь времени и высоты капиллярного поднятия влаги в бетон [8]:

т = втУС^р#) (/г01п/7о/(/?0-И) -/?),

где т| - вязкость жидкости, т| = 10'3 Па с; г - радиус капилляра, м;

р- плотность жидкости,р=1000 кг/м3;

§- ускорение свободного падения, §=9,8 м2/с; к - высота капиллярного подсоса за время т;

Ы - равновесная высота капиллярного поднятия, м.

Тогда

1п/г01ф0 -Н)-к]1трн -

В табл. 1 приведены расчетные величины эффективного радиуса, исходя из данных по кинетике высоты капиллярного подсоса в образцы мелкозернистого бетона. Результаты расчета позволяют использовать данное уравнение для определения радиуса эффективных макрокапиллярных пор бетона В качестве радиуса эффективных «сквозных» пор бетона примем показатель, определяемый после одночасового насыщения бетона, который близок к средней из определенных величин.

Исходя из выкладок математического анализа, можно предложить следующую методику определения величины жидкостной проницаемости цементных бетонов:

1. Расчет радиуса эффективных макрокапиллярных «сквозных» п бетона по формуле:

г= ^ [ / г 01п/707(/70 ^-И ^т рё,

где ц = 10‘3 Па-с - вязкость воды; к0- максимальная высота капиллярного подсоса (за одни сутки), м;

Н\ - высота капиллярного подсоса за время т = 3600 с; р = 1000 кг/м3; %= 9,8 м/с23ускорение свободного падения.

Таблица 1 Расчетные показатели радиуса эффективных макрокапилляров

Иобр,

 

 

 

I

 

 

Гумкм

Номер

т,ч

т,с

Л, см

 

Лщах,

состав

замера

 

 

 

 

СМ

 

1

1

0,25

900

1,2

2,40

 

1,10

 

2

0,5

1800

1,6

2,26

6,0

1,07

Ц/П=1:3,

3

0,75

2700

2,0

2,32

1,13

В/Ц=0,6

4

1,0

3600

2,3

2,30

 

1,15

 

5

1,25

4500

2,6

2,32

 

1,18

 

6

1,5

5400

2,8

2,28

 

1,19

2

1

0,25

900

0,8

1,60

 

0,88

 

2

0,5

1800

1,2

1,69

 

0,93

Ц/П=1:2,

3

0,75

2700

1,4

1,63

4,5

0,91

В/Ц=0,5

4

1,0

3600

1,6

1,60

 

0,92

 

5

1,25

4500

1,8

1,61

 

094

 

6

1,5

5400

1,95

1,59

 

0,94

3

1

0,25

900

0,7

1,40

 

0,84

 

2

0,5

1800

1,0

1,41

 

0,85

Ц/П=1:1,

3

.0,75

2700

1,2

1,40.

3,8

0,85

В/Ц=0,4

4

1,0

3600

1,4

1,40

 

0,88

 

5

1,25

4500

1,55

1,38

 

0,89

 

6

1,5

5400

1,7

1,38

 

0,90

4

1

0,25

900

0,5

1,00

 

0,74

Ц/П=1:2,

2

0,5

1800

0,7

0,99

 

0,74

В/Ц=0,5,

3

0,75

2700

0,85

0,99

2,5

0,75

добавка 1%

4

1,0

3600

1,0

1,00

 

0,79

уплотнителя

5

1,25

4500

1,1

0,98

 

0,80

 

6

1,5

5400

1,2

0,98

 

0,80

2. Расчет значения показателя сопротивления бетона в атм проникани воды по формуле

2а созЭ / гко 10'5 = /, а = 72,2х10'3Н/м.

3. Расчет максимальной глубины проникания влаги Лт« (требуемо толщины бетона) при приложении определенного избыточного давления ДР по формуле

4. Расчет максимального удерживаемого избыточного давления при заданной толщине бетона 8 (при условии, что инерционное давление незначительно) по формуле

АР = /8 - 1к0.

Данные оценки достоверности разработанной методики представлены в табл. 2 (ас - коэффициент воздухопроницаемости, IV - фактическая марочная водонепроницаемость).

Таблица 2

Сравнительные данные по водонепроницаемости, определенной стандартным и разработанным методами

Состав

Л, м

/*о, м

г,

К

8, м

АРрасч,

 

т

(раствор:бетон)

 

 

мкм

ат/м

 

атм

см3/с

атм

Ц:П:Щ=1:2:4, В/Ц=0,7

0,031

0080

1,36

13,4

0,15

0,94

0,530

-

Ц:П:Щ=1:2:4, В/Ц=0,5

0,017

0,046

0,98

32,1

0,15

3,34

0,290

2

Ц:П:Щ=1:2:4,В/Ц=0,45

0,013

0,035

0,86

48,3

0,15

5,55

0,160

4

Ц:П=1:2, В/Ц=0,47

0,015

0,040

0,93

39,0

0,15

4,29

0,217

4

Ц/П=1:2, В/Ц=0,42

0,012

0,030

0,87

55,7

0,15

6,7

0,110

6

Ц/П=1:1.6, В/Ц=0,43

0,011

0,030

0,86

56,3

0,15

6,8

0,110

6

Ц/П=1:1.6, В/Ц=0,43

0,006

0,015

0,61

158,6

0,15

21,4

0,005

>20

добавка смолы,

 

 

 

 

0,02

0,82

0,210

-

3 сут

 

 

 

 

 

 

 

 

Ц/П=1:1.6, В/Ц=0,43

0,004

0,010

0,50

291,0

0,15

40,7

0,003

>20

добавка смолы,

 

 

 

 

0,02

2,91

0,180

2

1

28 сут

1

 

Пример

расчета. Раствор 3-суточного твердения, цементно-песчаное

отношение (Ц/П) - 1:1,6, уплотняющая полимерная добавка 1% по массе

цемента, высота капиллярного поднятия воды через 1 час -

= 0,006м, через

24 часа - И0= 0,015 м.

образца бетона г —

Радиус эффективных макрокапилляров данного

= ^8хНГ 3 [0.0151п • 0,015/(0,015 - 0,006) - 0,006] /(3600 • 1000 • 9,8) = 0,61 мкм. Сопротивление прониканию воды в данный бетон 1 - 2 • 7,27 • 10'2/(0,61-10'6 • 0,015) 10'5 = 153,9 атм.

Марочная водонепроницаемость АР= 158,9 (0,15 - 0,015) = 21,5 атм.

Для слоя толщиной 2 см АР = 158,9 (0,02 - 0,015) = 0,79 атм. Для слоя толщиной 3 см - АР = 158,9 (0,03 - 0,015) = 2,38 атм.

Предложенная методика является ускоренной. Предполагается, что все вышеизложенное верно и для проницаемости бетона по отношению к любой

жидкости, так как в предлагаемой характеристике учитывается поверхностное натяжение и угол смачивания рассматриваемой жидкости. Преимущество данной методики заключается также в том, что она позволяет определять водонепроницаемость материала в любом рабочем направлении, а также на образцах нестандартной или даже неправильной формы, отколотых от конструкции. При определенном обеспечении данная методика может позволить определить водонепроницаемость целой конструкции или изделия.

В качестве объективного показателя водонепроницаемости бетонов предлагается показательудельного сопротивления бетона прониканию воды ( на единицу толщины бетона.

Список литературы

1. Бовин Г.П. Возведение водонепроницаемых сооружений из бетона и железобетона. М.: Стройиздат, 1969.

2.Вербецкий Г.П. Прочность и долговечность бетона в водной среде. М.: Стройиздат, 1976.

3.Дерягин Б.В.и др. Вода в дисперсных системах. - М.: Химия, 1989.

4.ГОСТ 12730.5-84. Бетоны. Методы определения водонепроницаемости.

5.Коломиец В.К. Определение пористости цементных систем по их насыщению // Журнал прикладной химии. 1979. № 6.

6.Чеховский Ю.В. Понижение проницаемости бетона. М.: Энергия, 1968.

7.Шаровар М.К., Саввина Ю.А., Бруссер М.И. Исследование проницаемости бетонов и параметров поровой структуры: Труды НИИЖБ Госстроя СССР. М., 1977. Вып.29.

8.Шейнин А.В., Чеховский Ю.В., Бруссер М.И. Структура и свойства цементных бетонов. М.: Стройиздат, 1979..

Получено 10.06.99

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

Н. С. Васькин. Строительному факультету ПГТУ - 40 л е т ....................

3

 

Инженерное обеспечение зданий и сооружений

 

М.П. Ковалев, С.А. Кудрин, С.В. Новиков, А.В. Зубов. Перспективы

 

применения углеродных волокнистых сорбентов....................

 

5

М.П. Ковалев, О.Ю . Дейнека, К.В. Нецветаев. Определение кинетики

 

осаждения взвешенных частиц в сточной воде от мойки автомашин......

8

Л.В. Плюснина, Н.В. Ракунов. Очистка малых расходов сточных в о д .....

11

С.А. Кудрин, С.В. Новиков, Д .Р . Гильфанов. Регенерация углеродных

 

волокнистых сорбентов......................................................................................

 

15

М .П .

Ковалев, А. Б. Котюков, А.В. Зубов.

Экспериментальное

 

определение коэффициента фильтрации углеродного .волокнистого

 

сорбента.................................................................................................................

 

20

В .Д

Ш атилин. О возможной оценке надежности

работы оборотных

 

систем водоснабжения......................................................................

 

24

Л.В. Барт ова, М .В. Болонкин, Е.А. Балабанова, Н.В. Норина. Область

применения зонных систем водоснабжения..................................................

 

 

 

 

29

М .П . К овалев. Бытовые фильтры для очистки воды ....................................

 

 

 

31

Ю .В.

М ихайлов.

Строительство

водозабора

для

альтернативного

 

водоснабжения населения НижнегоТагшта....................................

 

 

 

 

37

А.В.

Гриш кова,

Б.М. Красовский, Т.Н. Белоглазова.

Упрощенная

 

методика технико-экономической оценки вариантов технических

 

решений с учетом особенностей систем теплогазоснабжения и

 

вентиляции.............................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

39

A . В.

Гриш кова.

О технико-экономическом сравнении

открытых

и

закрытых систем теплоснабжения

..................................................................

 

 

 

 

 

43

Б.М. Красовский. I С.Е. Бессолииын. [Результаты

обследования

отказов

 

тепловых сетей .............................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

47

И.А. П олет аев, А.В. Пронин,

А.В. Гришкова. Новые технологии при

 

использовании

возобновляемых

источников

энергии

(из

опыта

 

Германии)..............................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

50

Т.Н.

Ром анова. , Надежность

систем

теплоснабжения

с

учетом

 

современных требований к теплотехническим характеристикам здания

54

Ю .Г.

Грачев, Т.Н. Белоглазова. Оптимизация температуры

рабочей

 

зоны в производственных зданиях

...................................................................

 

 

 

 

 

$6

B . В.

Бондаренко. Способ повышения надежности и экономичности

систем теплоснабжения.......................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

59

Р.Н .

Ш умилов,

Ю .И . Толстова,

Л.Г.

Пастухова.

Эффективность

 

природоохранных мероприятий при производстве свинца.........................

 

 

61

Е.В. Мочалкина, С.Н. Мусинов, Т.Н. Белоглазова. Использование

 

солнечной энергии для получения горячей воды в Германии..................

66

Строительные конструкции

Б.И. Десятое, С.А. Сёнъков, М.В. Филатов. Исследование технического состояния строительных конструкций цеха по производству

гипсокартонных листов

.........................................................

 

 

 

 

 

 

69

Б.И. Десятое, В.Ю. Рудометов. Исследование технического состояния

 

строительных конструкций цехов главного корпуса картонной фабрики

71

Л.П. Абашева. Об оценке 2-свойств стального проката для

 

строительных конструкций.........................................................

 

 

 

 

 

 

73

Е.И.

Новопашгша,

Т.В.

,Юрина.

Результаты

обследования

 

производственного корпуса печатной фабрики «Гознак»..........................

 

 

77

А.В.

Калугин,

А.А.

Дроздов,

А.А.

Плаксин, Н.П.

Ушакова.

 

Прогнозирование долговечности клееных деревянных конструкций в

 

агрессивной среде калийных комбинатов....................................................

 

 

 

 

82

А.Н. Потапов. Частотный анализ строительных конструкций при

 

неупругих колебаниях.......................

 

 

 

 

 

 

 

88

И.Б.

Хамудисова,

Т.Г.' Янценх

Анализ

пластических

деформаций

 

растянутых стержней стальных ф орм ........................................

 

 

 

 

93

А.И.

Бизяев.

Оценка

эксплуатационных

свойств

сборных

 

железобетонных ф ерм .......

..............................

 

 

 

98

А.И. Бизяев. Об изменении формы покрытия промышленных зданий ....

99

Я.И. Ольков, Т.А. Мухтасаров. Итерационный метод при оптимизации

 

конструкций.........................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

101

Р.В. Севастьянов. К вопросу определения материальных функций

 

усталостной долговечности.............................................................................

 

 

 

 

 

 

103

Я.И. Ольков, А.М. Гордиенко. Сравнительный анализ расположения

 

поперечных ребер жесткости в балках с гибкой стенкой при

 

равномерно распределенной ...................................................нагрузке

 

 

 

•.......

107

Г.С. Аношкин. Качественные .......................признаки эстакадных мостов

 

115

A. Ю. Ситникова. Опыт ......................установки линий электропередач

 

119

B. В.

Чупин, Д.Е.

Черногубов.

Нелинейное

деформирование торо-

122

сферических оболочек при сильном осесимметричном изгибе

................

 

Г.Г. Кашеварова, Е.И. Новопашгша. Исследование изгибной жесткости

126

стеновой плиты с вырезанными ................................оконными проемами

 

 

 

Г.Г.Кашеварова, Р. Чернышов. Разработка автоматизированной

системы контроля знаний студентов...............................................................

130

Т.Б. Пермякова, В.Г. Зеленина, О.С. Половников. Средства мультимедиа

 

в учебном процессе.............................................................................................

133

Е.В. Чернов, И.А. Смагин, К.И. Тошевиков .Защита от шума в городах

 

 

Л.В. Булавина, Г.В. Колосовская. Направление исследований и реальное

 

проектирование

по

 

транспортно-экологической

тематике

на

136

специальности «Городское строительство и хозяйство»

.............................

 

 

В.Г. Лядов. Л.В. Сосновских. Об архитектуре ислама..................................

 

 

139

4.0. Раскопин., Л.И. Ананьева, А.В. Ситниченко. Применение метода

 

пофакторного анализа при разработке проектов комплекса озеленения и

 

благоустройства................................................................................................

 

 

 

 

 

 

141

Л.В. Сосновских, Л.С. Щепетева. Архитектурно-ландшафтное

147

проектирование автомобильных дорог...........................................................

 

 

 

 

Т.Л. Костарева. К вопросу проектирования многофункциональных

151

жилищно-деловых комплексов........................

................................................

 

 

 

О.Ю.

Кашников.

 

О

некоторых

проблемах

автоматизации

 

градостроительного проектирования на основе геоинформационных

 

технологий............................................................................................................

 

 

 

 

 

 

154

Б.Н. Пименов, Т.С. Шептуха, О.М. Беклемышев. Опыт проектирования

иэксплуатации мансардного этажа на примере здания АО

«Уралсвязьинформ»............................................................................................

159

С.В. Максимова, М. Югов. Влияние конструкции окон и наличия полос

 

озеленения на уровень шума в зданиях, расположенных на

 

автотранспортных магистралях........................................................................

162

А.И. Маковецкий, Д.М. Кононов. О возможности применения в

 

некоторых случаях понижающих коэффициентов при определении

 

снеговой нагрузки на покрытие........................................................

165

А.И. Маковецкий, Д.М. Кононов. О необходимости учета ориентации

 

здания по отношению к розе ветров при определении снеговой

 

нагрузки на покрытие....................

168

Организация и технология строительного производства,

 

оценка недвижимости

 

B. Н. Строшнов, А.В. Чазов. Закрепление откосов насыпей в несвязных

 

грунтах...................................................................................................................

172

C.К. Симакина. Ценовые стратегии в строительстве....................................

175

Л.И. Козлова, В.Г. Дубинина. Пути повышения экономической

 

эффективности малоэтажного домостроения в условиях Свердловской

179

области ....................................................................................................................

 

В.Н. Строшнов, А.С. Петров, О.Ю. Фирсова. Исследование состояния

 

утеплителей эксплуатируемых совмещенных крыш ....................................

181

В.Н. Строкинов, О.Ю. Фирсова. Система естественной вентиляции

 

совмещенных кр ы ш ............................................................................................

 

183

Л.И. Козлова, Т.Н. Слепьшина, М.К. Кокорина.

Жилищное

 

строительство в Нижнем Тагиле: демография, коммерция, экология......

185

Э.Д. Епишина. Категории престижности объектов недвижимости..........

187

Э.Д. Епишина. Построение экспертной модели при согласовании

 

стоимости оцениваемого объекта..................................................................

 

190

В.А. Анферов. Оборудование для малых производств...............................

 

195

A. И. Бизяев, Н.Н. Лиходедова. К вопросу об оценке инвестиционной

 

привлекательности муниципального образования........ ................

/:..........

197

Строительные материалы и изделия

Б.С. Баталин, Л. С. Щепетева. Влияние-добавки дивинилстирольного термоэластопласта на адгезионную прочность гравийного

асфальтобетона...................................................................................................

 

 

 

200

B. А. Голубев, В.Е. Левин, Н.С. Семейных, КС. Симонов, А.В. Хлопин.

 

Рецептура сухих силикатных красок.............................................................

 

 

203

В.А. Голубев. Изменение ассортимента цементных заводов и спроса на

 

цемент в рыночных условиях'..........................................................................

 

 

207

В.А. Голубев, К.Н. Южаков Условия организации производства сухих

 

растворных смесей........................

 

 

 

211

В.Г.

Дубинина, А.Ю.

Ситникова, Л.П.

Бажина, Е.Э.

Истомина.

 

Долговечность железобетонных труб и методы защиты от их коррозии..

214

A. И. Бизяев, Т.Н. Слепынина, Л.И. Козлова. Эффективный способ

 

изготовления сборного железобетона.........................................

 

.................

217

Б.С. Баталин, С.В. Камаева, Д. Валиев. Исследование свойств шлаков

 

феррованадиевого производства....................................................................

 

 

219

Б.С. Баталин, М.Н. Козынцева. Отвальный доменный шлак Чусовского

 

металлургического завода как сырье для производства вяжущего.........

224

Б.С. Баталин, В.Г. Крафт, А.Б. Кипина. Применение отходов

226

производства для улучшения качества керамического кирпича...............

 

B. Н. Строкинов, А.А. Нафиков. Усиление основанийифундаментов

230

жилых домов задавливанием специальных плоских свай или пустотных

 

железобетонных п ли т.............................................

 

•.........................................

 

 

Ю.П. Ржаницин, С.А. Сенъков, И.Ф. Султанова. Ячеистый бетон

 

нормального твердения.....................................................................................

 

 

 

231

К.Н.

Южаков, С.А.

Сенъков. Сухие

строительные

смеси на

 

карбонатном заполнителе.................................................................................

 

 

234

Т.В. Юрина. Опыт сертификации продукции на заводах

 

железобетонных конструкций..........................................................................

 

 

237

А. С. Королев, ЕЯ. Трофимов, Л.Я. Крамар. Определение водонепроницаемости бетонов по кинетике капиллярного поднятия воды в их толщ у...................................................................................................

Соседние файлы в папке книги