
2442
.pdf
|
|
|
|
Окончание табл. |
2.32 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
|
3 |
|
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
Переменная |
|
аТпрод 5000 асrс 800 |
- |
- |
- |
200 |
450 |
|
|
Переменная |
|
аТпрод 5000 |
асrс 800 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
Отношение: |
|
- |
- |
- |
- |
- |
|
|
Постоянная |
|
- |
|
- |
- |
- |
- |
- |
|
Постоянная |
|
- |
|
- |
- |
- |
- |
- |
|
|
Отношение: |
|
- |
- |
- |
- |
- |
|
Верхняя |
Переменная |
|
аТпрод 5000 асrс 800 |
- |
- |
- |
200 |
450 |
|
|
Постоянная |
|
- |
|
- |
- |
- |
- |
- |
|
|
Отношение: |
|
- |
- |
- |
- |
- |
|
|
Переменная |
|
аТпрод 5000 |
асrс 800 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
Постоянная |
|
- |
|
- |
- |
- |
- |
- |
|
|
Отношение |
|
- |
- |
- |
- |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Влияниеприростатолщиныпродуктовкоррозииарматуры, соответственнов
1,5; 2,25 и 3 раза, при различном положении функциональных прямых (рис.1.26) |
|||
для зависимостей |
аТпрод f |
асrс; maxкор |
от корmax , аТпрод f acrc ; maxкор от корсред , |
аТпрод f acrc ; средкор |
от средкор |
и аТпрод |
f асrс; средкор от корmax на абсолютные и |
относительные значения ширины раскрытия коррозионных продольных трещин показывают данные теоретических исследований, результаты которых включены в соответствующие табл. 2.33–2.36. Содержание этих таблиц показывает, что переменная ступенчатая повторная изгибающая нагрузка, по сравнению с постоянной изгибающей нагрузкой, способствует более интенсивному увеличению ширины раскрытия коррозионных продольных трещин в зонах влияния равных по величине acrc.
221

Таблица 2.33 Абсолютные и относительные значения ширины раскрытия коррозионных продольных трещин на поверхности двадцати опытных железобетонных балок с размерами 1500 200 70мм, с рабочей арматурой диаметром 12 мм
класса А-III, при зависимости аТпрод f асrс; maxкор от корmax , мкм, при действии переменной ступенчатой повторной и
постоянной изгибающей нагрузки, с учётом увеличения толщины продуктов коррозии арматуры в 1,5; 2,25 и 3 раза, при соответствующим расположении функциональных прямых на рис.1.26 [257]
Расположение
функциональной прямой рис.1.26 [257]
1
Нижняя
Средняя
Относительное |
Вид |
|
|
|
|
acrc, мм |
|
|
|
увеличение |
Уравнения регрессии |
|
|
|
|
|
|
||
продуктов коррозии |
нагрузки |
0,05 |
0,10 |
0,15 |
|
0,20 |
0,25 |
||
арматуры |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
3 |
|
4 |
5 |
6 |
7 |
|
8 |
9 |
1,5 |
Переменная |
аТперпрод |
100 2000 асrс |
- |
300 |
400 |
|
500 |
600 |
2,25 |
Переменная |
аТперпрод 50 4500 асrс |
275 |
500 |
725 |
|
950 |
1175 |
|
3 |
Переменная |
аТперпрод |
150 6000 асrс |
450 |
750 |
1050 |
|
1350 |
1650 |
|
|
Отношение: |
1/1,64 |
1/1,67/2,5 |
1/1,81/2,63 |
|
1/1,9/2,7 |
1/1,96/2,75 |
|
1,5 |
Постоянная |
аТпостпрод |
1500 асrс 125 |
- |
- |
100 |
|
175 |
250 |
2,25 |
Постоянная |
аТпостпрод |
3000 асrс 250 |
- |
50 |
200 |
|
350 |
500 |
3 |
Постоянная |
аТпостпрод |
5000 асrс 400 |
- |
100 |
350 |
|
600 |
850 |
|
|
Отношение: |
- |
1/2 |
1/2/3,5 |
|
1/2/3,4 |
1/2/3,4 |
|
1,5 |
Переменная |
аТперпрод |
6000 асrс 200 |
- |
400 |
700 |
|
1000 |
1200 |
2,25 |
Переменная |
аТперпрод 9000 асrс |
450 |
900 |
1350 |
|
1800 |
2250 |
|
3 |
Переменная |
аТперпрод |
850 9000 асrс |
1300 |
1750 |
2200 |
|
2650 |
3100 |
|
|
Отношение: |
1/2,9 |
1/2,25/4,38 |
1/1,93/3,14 |
|
1/1,8/2,65 |
1/1,88/2,58 |
222

Окончание табл. 2.33
1 |
2 |
3 |
|
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
|
1,5 |
Постоянная |
аТпостпрод |
3000 асrс 300 |
- |
- |
150 |
300 |
450 |
|
|
2,25 |
Постоянная |
аТпостпрод |
6000 асrс 500 |
- |
100 |
400 |
700 |
1000 |
|
|
3 |
Постоянная |
аТпостпрод |
10000 асrс 800 |
- |
200 |
700 |
1200 |
1700 |
|
|
|
|
Отношение: |
- |
1/2 |
1/2,67/4,67 |
1/ 2,33/4 |
1/2,22/3,78 |
||
|
1,5 |
Переменная |
аТперпрод |
9000 асrс 300 |
- |
600 |
1200 |
1500 |
1800 |
|
|
2,25 |
Переменная |
аТперпрод |
700 10000 асrс |
1200 |
1700 |
2200 |
2700 |
3200 |
|
|
3 |
Переменная |
аТперпрод |
400 18000 асrс |
1300 |
2200 |
3100 |
4000 |
4900 |
|
Верхняя |
|
|
Отношение: |
1/1,08 |
1/2,83/3,67 |
1/1,83/2,58 |
1/1,8/2,67 |
1/1,78/2,72 |
||
1,5 |
Постоянная |
аТпостпрод |
5500 асrс 675 |
- |
- |
150 |
400 |
700 |
||
|
||||||||||
|
2,25 |
Постоянная |
аТпостпрод |
8000 асrс 500 |
- |
300 |
700 |
1100 |
1500 |
|
|
3 |
Постоянная |
аТпостпрод 14000 асrс 1000 |
- |
400 |
1100 |
1800 |
2500 |
||
|
|
|
Отношение: |
- |
1/1,33 |
1/4,67/1,57 |
1/2,75/1,64 |
1/2,14/3,57 |
223
Таблица 2.34 Абсолютные и относительные значения ширины раскрытия коррозионных продольных трещин на поверхности двадцати опытных железобетонных балок с размерами 1500 200 70 мм, с рабочей арматурой диаметром 12 мм
класса А-III, при зависимости аТпрод f acrc ; maxкор от средкор , мкм, при действии переменной ступенчатой повторной
и постоянной изгибающей нагрузки, с учётом увеличения толщины продуктов коррозии арматуры в 1,5; |
2,25 и |
||||||||||
3 раза, при соответствующим расположении функциональных прямых на рис.1.26 [257] |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Расположение |
Относительное |
Вид |
|
Уравнения регрессии |
|
|
acrc, мм |
|
|||
функциональной |
увеличение продуктов |
|
0,05 |
0,10 |
0,15 |
0,20 |
|
0,25 |
|||
нагрузки |
|
|
|||||||||
прямой рис.1.26 [257] |
коррозии арматуры |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
|
|
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
9 |
|
1,5 |
Переменная |
|
аТперпрод |
1000 асrс 100 |
- |
- |
- |
100 |
|
150 |
|
2,25 |
Переменная |
|
аТперпрод |
3000 асrс 350 |
- |
- |
100 |
250 |
|
400 |
|
3 |
Переменная |
|
аТперпрод |
3333 асrс 233 |
- |
100 |
267 |
434 |
|
600 |
Нижняя |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Отношение: |
- |
- |
1/2,67 |
1/2,5/4,34 |
|
1/2,67/4 |
||
|
1,5 |
Постоянная |
|
|
- |
- |
- |
- |
- |
|
- |
|
2,25 |
Постоянная |
|
|
- |
- |
- |
- |
- |
|
- |
|
3 |
Постоянная |
|
аТпостпрод |
2500 асrс 325 |
- |
- |
50 |
175 |
|
300 |
|
|
|
|
Отношение: |
- |
- |
- |
- |
|
- |
|
|
1,5 |
Переменная |
|
аТперпрод |
2000 асrс 200 |
- |
- |
- |
200 |
|
300 |
|
2,25 |
Переменная |
|
аТперпрод |
3000 асrс 350 |
- |
- |
100 |
250 |
|
400 |
|
3 |
Переменная |
|
аТперпрод |
7000 асrс 500 |
- |
200 |
550 |
900 |
|
1250 |
Средняя |
|
|
|
Отношение: |
- |
- |
1/5,5 |
1/1,25/4,5 |
|
1/1,33/4,17 |
|
|
1,5 |
Постоянная |
|
|
- |
- |
- |
- |
- |
|
- |
|
2,25 |
Постоянная |
|
|
- |
- |
- |
- |
- |
|
- |
|
3 |
Постоянная |
|
аТпостпрод |
4500 асrс 515 |
- |
- |
160 |
385 |
|
610 |
|
|
|
|
Отношение: |
- |
- |
- |
- |
|
- |
224
Окончание табл. 2.34
1 |
2 |
3 |
|
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
1,5 |
Переменная |
аТперпрод |
3000 асrс 300 |
- |
- |
- |
300 |
450 |
|
2,25 |
Переменная |
аТперпрод |
8500 асrс 925 |
- |
- |
350 |
775 |
1200 |
|
3 |
Переменная |
аТперпрод |
10667 асrс 767 |
- |
300 |
833 |
1366 |
1900 |
Верхняя |
|
|
Отношение: |
- |
- |
1/2,38 |
1/2,58/4,55 |
1/2,67/4,22 |
|
|
1,5 |
Постоянная |
|
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
2,25 |
Постоянная |
|
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
3 |
Постоянная |
аТпостпрод |
7000 асrс 800 |
- |
- |
250 |
600 |
950 |
|
|
|
Отношение: |
- |
- |
- |
- |
- |
Таблица 2.35 Абсолютные и относительные значения ширины раскрытия коррозионных продольных трещин на поверхности двадцати опытных железобетонных балок с размерами 1500х200х70мм, с рабочей арматурой диаметром 12 мм
класса А-III, при зависимости аТпрод f acrc ; средкор от корmax , мкм, при действии переменной ступенчатой повторной
и постоянной |
изгибающей нагрузки, с учётом увеличения толщины продуктов коррозии арматуры в 1,5; 2,25 и |
3 |
раза, при соответствующем расположении функциональных прямых на рис.1.26 [257]. |
Расположение |
Относительное |
Вид |
Уравнения регрессии. |
|
|
acrc, мм |
|
|
|
функциональной |
увеличениепродуктов |
0,05 |
0,10 |
0,15 |
|
0,20 |
0,25 |
||
нагрузки |
|
||||||||
прямой рис.1.26 [257] |
коррозииарматуры |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
8 |
9 |
|
1,5 |
Переменная |
аТперпрод 2500 асrс |
- |
250 |
375 |
|
500 |
625 |
Нижняя |
2,25 |
Переменная |
аТперпрод 100 4000 асrс |
300 |
500 |
700 |
|
900 |
1100 |
3 |
Переменная |
аТперпрод 425 4500 асrс |
- |
250 |
1025 |
|
1800 |
2575 |
|
|
|
||||||||
|
|
|
Отношение: |
- |
1/2 /1 |
1/ 2/2,73 |
|
1/1,8/3,6 |
1/1,76/4,12 |
225
Окончание табл. 2.35
1 |
2 |
3 |
|
|
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
|
1,5 |
Постоянная |
аТпостпрод |
2000 асrс 200 |
- |
- |
50 |
150 |
250 |
||
|
2,25 |
Постоянная |
аТпостпрод |
3000 асrс 250 |
- |
50 |
200 |
350 |
500 |
||
|
3 |
Постоянная |
аТпостпрод |
4667 асrс 367 |
- |
100 |
333 |
566 |
780 |
||
|
|
|
Отношение: |
- |
1/2 |
1/4/6,7 |
½,33/3,77 |
1/2/3,12 |
|||
|
1,5 |
Переменная |
аТперпрод |
5333 асrс 133 |
- |
400 |
667 |
934 |
1200 |
||
|
2,25 |
Переменная |
аТперпрод 9000 асrс |
450 |
900 |
1350 |
1800 |
2250 |
|||
|
3 |
Переменная |
аТперпрод |
850 9000 асrс |
1300 |
1750 |
2200 |
2650 |
3100 |
||
Средняя |
|
|
Отношение: |
1/2,9 |
1/2,25/4,4 |
1/ 2/3,3 |
1/1,93/2,84 |
1/1,88/2,58 |
|||
1,5 |
Постоянная |
аТпостпрод |
3500 асrс 425 |
- |
- |
100 |
275 |
450 |
|||
|
|||||||||||
|
2,25 |
Постоянная |
аТпостпрод |
5500 асrс 375 |
- |
175 |
450 |
725 |
1000 |
||
|
3 |
Постоянная |
аТпостпрод |
7000 асrс 250 |
100 |
450 |
800 |
1150 |
1500 |
||
|
|
|
Отношение: |
- |
1/ 2,57 |
1/4,5/8 |
1/2,64/4,18 |
1/2,2/3,33 |
|||
|
1,5 |
Переменная |
аТперпрод |
|
8500 асrс 200 |
- |
650 |
1075 |
1500 |
1925 |
|
|
2,25 |
Переменная |
аТперпрод |
700 10000 асrс |
1200 |
1700 |
2200 |
2700 |
3200 |
||
|
3 |
Переменная |
аТперпрод |
400 10000 асrс |
1300 |
2200 |
3100 |
4000 |
4900 |
||
Верхняя |
|
|
Отношение: |
1/1,08 |
1/2,6/3,4 |
1/2,1/2,91 |
1/1,8/2,7 |
1/1,77/2,55 |
|||
1,5 |
Постоянная |
аТпостпрод |
5500 асrс 675 |
- |
- |
150 |
425 |
700 |
|||
|
|||||||||||
|
2,25 |
Постоянная |
аТпостпрод |
8000 асrс 500 |
- |
300 |
700 |
1100 |
1500 |
||
|
3 |
Постоянная |
аТпостпрод |
15500 асrс 1300 |
- |
250 |
1025 |
1800 |
2575 |
||
|
|
|
Отношение: |
- |
1/1 |
1/4,7/6,8 |
1/2,6/4,24 |
1/2,14/3,7 |
226
Таблица 2.36 Абсолютные и относительные значения ширины раскрытия коррозионных продольных трещин на поверхности двадцати опытных железобетонных балок с размерами 1500х200х70мм, с рабочей арматурой диаметром 12 мм
класса А-III, при зависимости аТпрод f acrc ; средкор от средкор , мкм, при действии переменной ступенчатой повторной
и постоянной изгибающей нагрузки, с учётом увеличения толщины продуктов коррозии арматуры в 1,5; 2,25 и 3 раза, при соответствующим расположении функциональных прямых на рис.1.26 [257]
Расположение |
Относительное |
|
|
|
|
|
|
acrc, мм |
|
|
функциональной |
увеличение |
Вид нагрузки |
Уравнения регрессии |
|
|
|
|
|
|
|
прямой на |
продуктов |
0,05 |
0,10 |
0,15 |
|
0,20 |
0,25 |
|||
|
|
|
|
|||||||
рис.1.26 [257] |
коррозии арматуры |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
|
4 |
5 |
6 |
7 |
|
8 |
9 |
|
1,5 |
Переменная |
аТперпрод |
2000 асrс 300 |
- |
- |
- |
|
100 |
200 |
|
2,25 |
Переменная |
аТперпрод |
3000 асrс 350 |
- |
- |
100 |
|
250 |
400 |
|
3 |
Переменная |
аТперпрод |
3333 асrс 233 |
- |
100 |
267 |
|
434 |
600 |
Нижняя |
|
|
Отношение: |
- |
- |
1/2,67 |
|
1/2,5/4,34 |
1/ 2/ 3 |
|
|
1,5 |
Постоянная |
|
- |
- |
- |
- |
|
- |
- |
|
2,25 |
Постоянная |
аТпостпрод |
2000 асrс 300 |
- |
- |
50 |
|
100 |
200 |
|
3 |
Постоянная |
аТпостпрод |
2000 асrс 200 |
- |
0 |
100 |
|
200 |
300 |
|
|
|
Отношение: |
- |
- |
1/ 2 |
|
1/ 2 |
1/ 1,5 |
|
|
1,5 |
Переменная |
аТперпрод |
3000 асrс 450 |
- |
- |
- |
|
150 |
300 |
Средняя |
2,25 |
Переменная |
аТперпрод |
5500 асrс 575 |
- |
- |
250 |
|
525 |
800 |
3 |
Переменная |
аТперпрод |
7500 асrс 625 |
- |
125 |
500 |
|
875 |
1250 |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
Отношение: |
- |
- |
1/ 2 |
|
1/3,5/5,8 |
1/2,7/4,2 |
227
Окончание табл. 2.36
1 |
2 |
3 |
|
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
1,5 |
Постоянная |
|
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
2,25 |
Постоянная |
аТпостпрод |
2000 асrс 200 |
- |
0 |
100 |
200 |
300 |
|
3 |
Постоянная |
аТпостпрод |
4000 асrс 400 |
- |
0 |
200 |
400 |
600 |
|
|
|
Отношение: |
- |
|
1/ 2 |
1/ 2 |
1/ 2 |
|
|
1,5 |
Переменная |
аТперпрод |
5000 асrс 800 |
- |
- |
- |
200 |
450 |
|
2,25 |
Переменная |
аТперпрод 9000 асrс 1050 |
- |
- |
300 |
750 |
1200 |
|
|
3 |
Переменная |
аТперпрод |
10667 асrс 767 |
- |
300 |
833 |
1366 |
1900 |
Верхняя |
|
|
Отношение: |
- |
- |
1/2,8 |
1/3,75/6,83 |
1/2,66/4,22 |
|
|
1,5 |
Постоянная |
|
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
2,25 |
Постоянная |
аТпостпрод |
4000 асrс 550 |
- |
- |
50 |
250 |
450 |
|
3 |
Постоянная |
аТпостпрод |
6500 асrс 725 |
- |
|
250 |
575 |
900 |
|
|
|
Отношение: |
- |
- |
1/ 5 |
1/ 2,3 |
1/ 2 |
228
2.2. Методика и результаты второго этапа теоретического исследования ширины раскрытия коррозионных продольных трещин
2.2.1. Общие сведения
Второй этап теоретических исследований определения ширины раскрытия коррозионных продольных трещин, в зависимости от ширины раскрытия расчётных поперечных трещин на поверхности защитного слоя бетона, основывается на анализе результатов длительных экспериментальных испытаний, проведённых на шести прямых моделях обычных железобетонных конструкций, соответственно по три балки на действие переменной ступенчатой повторной и постоянной изгибающей нагрузки
[260, 261].
Опытные образцы с размерами 2000 200 70 мм изготовлены из тяжёлого бетона с одиночной рабочей арматурой диаметром 14 мм класса А-III и толщиной защитного слоя бетона δз.с.б = 25 мм.
Максимальная и минимальная составляющие ступенчатой повторной нагрузки приняты для всех образцов, испытывающих воздействие переменной нагрузки, соответственно равными Мmах =0,70Мр и Mmin = 0,40Мр, где Мр – величина разрушающего изгибающего момента. Продолжительность цикла действия переменной нагрузки составляет tЦ = 60 суток. Относительное си мметричное время действия минимальной нагрузки в периоде цикла равняется η = tMmin/ tЦ =0,5.
Контрольные железобетонные балки испытывали воздействие постоян-
ной нагрузки, с уровнем загружения Мпост = 0,7 Мразр.
Длительные экспериментальные исследования проводились в натурных атмосферных условиях с дополнительным воздействием жидкой агрессивной среды, в виде периодического увлажнения поверхности опытных образцов водным раствором 3 %-го хлористого натрия, не менее шести раз в сутки. Общий период экспериментальных испытаний составил полтора года, до момента появления коррозионных продольных трещин на поверхности защитного слоя бетона балок, испытывающих воздействие переменной нагрузки.
На рис. 2.86 и 2.87 показаны соответственно максимальная, средняя длина и максимальная, средняя глубина коррозионного поражения арматуры в зоне влияния поперечных трещин, при действии переменной ступенчатой повторной и постоянной изгибающей нагрузки, в зависимости от ширины раскрытия поперечных трещин на поверхности защитного слоя бетона.
По данным рис. 2.86 и 2.87 в табл.2.37 представлены максимальные и средние значения характеристик коррозионного поражения арматуры
229

диаметром 14 мм класса А-III на опытных образцах с размерами 2000 200 70 мм, при толщине защитного слоя бетона 25 мм в поперечных трещинах с acrc = 0,1 0,35 мм в зоне чистого изгиба, при действии переменной ступенчатой повторной изгибающей нагрузки с параметрами
tЦ = 60 суток, η = tMmin/ tЦ =0,5, ρ = 0,4Мразр/0,7Мразр и постоянной изги-
бающей нагрузки с Мпост = 0,7 Мразр..
На рис. 2.88–2.91 по данным табл. 2.37 приведены графические и функциональные зависимости соответственно для максимальных и средних значений длины коррозионного поражения арматуры от максимальных и средних значений глубины коррозии арматуры диаметром 14 мм класса А-III в зоне влияния поперечных трещин бетона с acrc = 0,1 0,35 мм, при действии переменной ступенчатой повторной и постоянной изгибающей нагрузки.
Рис.2.86. Максимальная maxкор и средняя средкор длина коррозионного поражения арматуры диаметром 14 мм класса А-III на опытных железобетонных образцах
сразмерами 2000 200 70 мм, с толщиной защитного слоя бетона δз.с.б = 25 мм,
взоне влияния поперечных трещин с acrc = 0,1 0,35 мм, при действии переменной ступенчатой повторной и постоянной изгибающей нагрузки
Условные обозначения: окружности и треугольники – соответственно постоянная и переменная нагрузка для maxкор ; квадраты и ромбы – соответственно
постоянная и переменная нагрузка для средкор .
Уравнения регрессии: переменная нагрузка (треугольник) – maxкор.пер 15,5 145 асrс ;
постоянная нагрузка (окружность) – |
средкор.пост 12, 2 108 acrc ; переменная нагрузка |
|||||
(ромб) |
– |
средкор.пер 6,8 152 acrc ; |
постоянная |
нагрузка |
(квадрат) |
– |
средкор.пост 3,8 112 acrc , где ℓкор в мм, acrc в мм. |
|
|
|
230