Кольца жб размер: Размеры, вес и объем бетонных колец 1, 1,5, 2 м

Содержание

Кольцо ж/б с плитой перекрытия ПК 10-2 пазогребневое Аблок

Описание

ЖБИ кольцо ПК 10-9 пазогребневое имеет геометрические размеры, как и у кольца КС 10-9, но отличается присутствием монолитной крышки с отверстием диаметром 700мм для установки люка, что обеспечивает герметичность верхней части колодца. Характеристики элементов колодцев задаются определенным ГОСТом. Он определяет требования, как к материалу, так и к изделию. Кольцо должно иметь по-вышенную стойкость к воздействию влаги, смене температурных режимов и иметь высокие показатели морозостойкости и прочности. Класс Бетона B 25. Марка бетона по морозостойкости F 200 Марка бетона по водопроницаемости W6

В наличии 5700 ₽

Под заказ: до 14 рабочих дней 5700 ₽

Характеристики

  • Размеры
  • Диаметр наружный:

    1160 мм

  • Диаметр внутр:

    1000 мм

  • Диаметр:

    1160 мм

  • Высота:

    890 мм

  • Вес, Объем
  • Вес:

    770 кг

  • Другие параметры
  • Материал:

    ЖБИ

  • Производитель:

  • Срок хранения(мес):

    240

  • Страна происхож. :

    Россия

  • Торговая марка:

Характеристики

Торговый дом «ВИМОС» осуществляет доставку строительных, отделочных материалов и
хозяйственных товаров. Наш автопарк — это более 100 единиц транспортных стредств. На каждой
базе разработана грамотная система логистики, которая позволяет доставить Ваш товар в
оговоренные сроки. Наши специалисты смогут быстро и точно рассчитать стоимость доставки с
учетом веса и габаритов груза, а также километража до места доставки.

Заказ доставки осуществляется через наш колл-центр по телефону: +7 (812) 666-66-55 или при
заказе товара с доставкой через интернет-магазин. Расчет стоимости доставки производится
согласно тарифной сетке, представленной ниже. Точная стоимость доставки определяется после
согласования заказа с вашим менеджером.

Уважаемые покупатели! Правила возврата и обмена товаров, купленных через наш интернет-магазин
регулируются Пользовательским соглашением и законодательством РФ.

ВНИМАНИЕ! Обмен и возврат товара надлежащего качества возможен только в случае, если
указанный товар не был в употреблении, сохранены его товарный вид, потребительские свойства,
пломбы, фабричные ярлыки, упаковка.

Доп. информация

Цена, описание, изображение (включая цвет) и инструкции к
товару Кольцо ж/б с плитой перекрытия ПК 10-2 пазогребневое Аблок на сайте носят информационный
характер и не являются публичной офертой, определенной п. 2 ст. 437 Гражданского
кодекса Российской федерации. Они могут быть изменены производителем без предварительного
уведомления и могут отличаться от описаний на сайте производителя и реальных характеристик
товара. Для получения подробной информации о характеристиках данного товара обращайтесь
к сотрудникам нашего отдела продаж или в Российское представительство данного
товара, а также, пожалуйста, внимательно проверяйте товар при покупке.

Купить Кольцо ж/б с плитой перекрытия ПК 10-2 пазогребневое Аблок в магазине
Санкт-Петербург вы можете в интернет-магазине «ВИМОС».

Статьи по теме

Сборные железобетонные кольца для колодцев (размеры)

Содержание   

Железобетонные кольца для сборных колодцев являются элементом, который формирует горловину различного назначения сквозных коммуникаций. Сборные колодцы из железобетонных колец могут использоваться, как часть систем канализации, водоснабжения, теплоснабжения, вентиляции, а также – магистралей связи.

Железобетонные кольца и крышки для колодцев

Применяются такие кольца и для организации колодцев бытового пользования или данными конструкциями производится монтаж скважин (кольца малого диаметра). Именно при сборке колодцев кольца из железобетона стали самыми популярными, так как никакой другой материал для этой работы не подходит в полной мере.

Какие характеристики железобетонных колец для колодцев?

Кольца из железобетонна производят на заводе, вручную создать их практически невозможно. В работе используется специальное оборудование, с помощью которого на арматурную сетку засыпают бетон высокой прочности, затем трамбуют прессами и отогревают в сушильных камерах.

Очень важный момент заключается в просушке самого бетона. Он должен «дойти до кондиции» самостоятельно, иначе конструкция будет хрупкой и слабой. Не спасет ее даже арматурная сетка, что должна служить ребром жесткости.

Каждое кольцо состоит из арматурной основы (обрешётки) и бетонного покрытия, вместе формирующих кольцеобразную форму. Толщина арматуры в данном изделии может быть различной, размеры и характеристики плотности данного строительного материала определены ГОСТ.

В сборных железобетонных колодцах также используются, как стандартные элементы конструкции бетонное основание (днище) и крышка колодца с отверстием для люка.

Сборные колодцы монтируются из ЖБИ – колец, при производстве которых применяется технология вибропрессования бетона, что делает изделие прочным и увеличивает его долговечность.

Железобетонные колодезные кольца на производстве

Учитывая требования ГОСТ, кольца для колодцев выпускаются стандартными размерами: диаметр – от метра до двух (тем не менее, можно найти и меньший диаметр – 60 сантиметров, и кольца с диаметром больше указанных – 2.5 – 3 метра), высота для стеновых колец составит 90 сантиметров.

Кроме этого, поскольку условия монтирования колодца могут предполагать различную высоту шахты, – согласно ГОСТ выпускаются и доборные кольца, высота которых может быть меньше (к примеру, 60 сантиметров, 30 сантиметров), а иногда – и кольца больше с высотой стандартной (120 сантиметров).

Соответственно, ЖБИ этого типа промаркированы так, чтобы можно было их определить из параметры. «КС» (кольцо стеновое), иногда также – «КЦ», далее указывается цифра обозначающая диаметр в дециметрах (КС-20 – кольцо стеновое диаметром 2 метра), второе число – высота (КС-20-9 – кольцо стандартной высоты).

Доборные кольца маркируются «КСД», при этом меньшую высоту также можно определить по числу в названии.

Из позитивных качеств данного материала можно выделить:

  • Прочность и длительный срок эксплуатации. Поскольку как процедура/технология производства, так и конечный результат стандартизированы – можно добиться в заводских условиях именно требуемых максимальных характеристик;
  • Форма железобетонного кольца и наличие пазогребенного соединения обеспечивает сцепление при соединении с другими кольцами и облегчают монтаж, поэтому колодец из них защищён от сезонных подвижек грунта;
  • Стандартные размеры позволяют добиться оптимальной проектной глубины колодца, при этом прочность позволяет сделать её достаточно большой;
  • Основные рабочие параметры определены ГОСТ, что также облегчает проектирование коммуникаций и позволяет рассчитывать необходимый объем колодца;
  • Часто монтаж подразумевает установку колец со встроенными элементами, позволяющими спускаться в колодец и производить нужные работы;
  • По сравнению с другими решениями для колодцев различного назначения – проверенная временем технология за небольшую цену;
  • Бетон в качестве материала не влияет на свойства воды и отличается экологичностью.

    Готовые к использованию железобетонные кольца, диаметр 120 см.

А вот и минусы бетонных колец:

  • Высокий вес;
  • Необходимость применения дополнительной техники.

Из минусов таких стандартных бетонных конструкций можно отметить большой вес каждого конкретного изделия. Стоит понимать что без специального подъёмного оборудования произвести монтирование колодца из железобетонных колец не будет возможности.

Исключения из правила есть, но они незначительны и касаются только профессионалов. Действительно, обученные рабочие способны с помощью кантовки и подручных средств уложить кольцо в шахту колодца, но это длительный и совершенно изнурительный процесс. К тому же еще и опасный, особенно для неподготовленного человека.

Метод монтирования без использования техники подразумевает равномерное подрывание грунта под каждым кольцом последовательно, что не позволяет добиться нужной точности установки, и как правило, может потребоваться значительный объем потраченного времени.

Кроме того, в случае конфигурации поверхности колодца отличной от стандартной (к примеру, — требуется отверстие на определённой глубине), создание отверстия может стать очень трудоёмким процессом (если вообще возможным).

Данная проблема может возникать в случае монтирования разветвлённой системы коммуникаций, которая требует выведения нескольких труб в колодец на разной глубине.

Из-за огрехов монтирования, стыки бетонных колец могут оказаться не герметичны, что приведёт к попаданию внешнего слоя грунта внутрь колодца.

Схема с указанием самых важных размеров железобетонного кольца, а также местом расположения петель

При достаточно большой погрешности – возможно попадание загрязнённой воды внутрь и смешивание таковой с водой из водоносного слоя. Также, в данном случае не гарантируется устойчивость колодца к сезонным подвижкам грунта.

Читайте также: почему так популярны пластиковые кольца для колодца?

к меню ↑

Как выбирать кольца для сборных колодцев?

Прежде всего, следует обратить внимание при внешнем осмотре на наличие повреждений поверхности колец (к примеру, трещин, которые замазывают строительным раствором). Наличие внешних повреждений значительно сократит срок службы бетонных конструкций.

Кроме того, на выступающих металлических элементах (монтажных петлях) не должно быть ржавчины. Коррозийные процессы могут повлиять на прочность петель и кольцо под собственным весом может оборваться, что усложнить монтаж.

Приобретение железобетонных колец кустарного производства или уже бывших в эксплуатации сопряжено с риском, поскольку стандарты, установленные ГОСТ в случае изготовления не в предусмотренных условиях могут быть не соблюдены, или же на восстановление повреждённых участков ЖБИ придётся потратился дополнительно.

В случае приобретения новых ЖБИ колец у продавца должен наличествовать паспорт на них, с указанием технологических процессов изготовления бетонных конструкций и соответствии ГОСТ.

Зная расчётный объем колодца можно подобрать нужное количество и размеры колец.
к меню ↑

Монтаж колодца из железобетонных колец

Монтаж крупногабаритных железобетонных колец для колодца с помощью крана

При обустройстве колодца, чтобы рассчитать параметры и количество бетонных колец, определяется объем колодца. Проектный объем напрямую зависит от ожидаемого расхода воды и высоты стенок колодца (это определяется его назначением). Объем позволяет определить радиус колодца (и диаметр кольца).

Последовательность действий, по которой монтируются сборные колодцы, обычно сохраняется независимо от их функционального назначения.

Вначале должен быть подготовлен котлован необходимой глубины, с учётом того, что после установки каждого сегмента нужны будут определённые работы, что потребует пространства и облегчит монтаж.

Грунтовое дно утрамбовывается и засыпается гравием (или песком) либо глиной для увеличения гидроизоляции с последующим утрамбовыванием снова.

В основание укладывается плита, размеры которой зависят от диаметра колец колодца. Особенность в том, что она должна быть уложена горизонтально (положение проверяется по уровню, важно не допустить перекосов). На плиту монтируется первое кольцо, при этом положение также выравнивается уровнем.

Далее кольца укладывается последовательно одно на другое вниз вверх, стыки обрабатываются раствором. Также, можно применять гидроизолирующие составы. В дальнейшем, конструкция по периметру заполняется утеплителем (по выбору строителя) и котлован засыпается.

Завершающим действием является монтаж верхней плиты колодца. Обычно рекомендуется в оголовке колодца устроить «глиняный замок» (засыпка глиной).

Читайте также: особенности ремонта колодцев из бетонных колец.

к меню ↑

Как производят железобетонные кольца для колодцев? (видео)


 Главная страница » Колодцы

ЖБИ кольца для канализации: классификация, размеры, цены Пенза, Самара

ЖБИ кольца для канализации: классификация, размеры, цены

ЖБИ кольца, произведенные методом литья из сплава бетона и стали, являются отличным материалом для обустройства канализации в загородном доме. Из них сооружаются накопительные колодцы или септики, в которых стоки проходят полноценную очистку и фильтрацию.

Классификация колец

Если вы только начали думать над тем, какие кольца купить для канализации, то обратите внимание на то, что вся продукция этого типа делится на две большие группы: стандартные кольца и еврокольца.

Первые не имеют конструктивных особенностей, облегчающих их крепление друг на друге, – они скрепляются цементным раствором и скобами. Еврокольца (или кольца с запором) снабжены пазами, которые входят друг в друга и позволяют осуществить более надежное сцепление деталей.

ЖБИ кольца для канализации могут изготавливаться из бетона разных марок, но он должен быть не ниже В25. Морозоустойчивость должна быть помечена маркировкой не меньше F-100, а водонепроницаемость должна быть равна как минимум W-4.

Буквенная маркировка показывает конструктивные особенности изделий. Так, стеновые кольца, которые и принято использовать для строительства септиков, маркируются буквам КС. Символы КСД будут нанесены на доборных стеновых кольцах.

Размеры и цены ЖБИ колец для канализации

Размеры ЖБИ колец обозначаются цифрами, следующими после букв. В основном изготовители дают размеры в дециметрах. Так, маркировка КС-10-9 показывает, что размер внутреннего диаметра равен 1 метр, а высота кольца составляет 0.9 метров. Кстати, 90 см – это стандартная высота железобетонного кольца для канализации. Диаметр может быть от одного до двух метров. Отметим, что наша компания специализируется на выпуске именно метровых колец.

Доборные железобетонные кольца высотой 30 и 60 см помогают смонтировать сооружение нужной глубины: добрать недостающие сантиметры – отсюда и название.

Цена вашей канализации будет зависеть от того, какую конструкцию вы выберете. Чем больше будет объем сооружения, чем больше потребуется колец, тем значительней вырастет итоговая сумма. Понятно, что трехкамерный септик будет более дорогим сооружением в сравнении с двухкамерным. На странице «Цены» вы можете подробно изучить стоимость нашего предложения и даже примерно подсчитать итоговую сумму, которую нужно будет потратить на обустройство автономной канализации на вашем участке. Ну а чтобы узнать точные цены на материалы и услуги, достаточно позвонить нам по телефону 8-926-849-33-58 и лично проконсультироваться со специалистом.

Жби крышка для кольца, бетонного колодца, жби лотка





Наименование продукцииОбъем, куб.мМасса, кгРазмер, ммD отв, мм.ГОСТ, ТУСерия чертежей, выпуск
Крышка кольца ПП 10-10,1443601200х1200х160700ГОСТ 8020-90Серия 3.900.1-14 в.1
Крышка кольца ПП 15-10,3929801700х1700х160700
Крышка кольца ПП 20-10,71217802200х2200х160700

Крышки колодцев используются в конце монтажных работ по строительству канализационных, смотровых и прочих систем. Крышка жби — это важный элемент, необходимый для завершения ремонтных или строительных работ на объекте. Традиционно, крышки бетонных колец имеют круглую или квадратную форму, а также отверстия под люки по центру или по бокам.

Преимущества бетонных крышек:

  • долговечность и прочность изделия. Особенно, если сам бетон изготовлен под строгим соблюдением норм ГОСТа;
  • легкость монтажа;
  • большой вес жби крышки кольца практически исключает несанкционированное проникновение в бетонный колодец;
  • экологичность и отсутствие вредного влияния на здоровье человека.

Купить ЖБИ крышки кольца

Наш завод уже на протяжении долгого времени производит высококачественные крышки для колодцев и лотков жби, и предлагает вам приобрести данные изделия по доступным ценам. 

Заказать железобетонные крышки для бетонного кольца, а также уточнить стоимость, размеры и условия доставки Вы можете воспользвавшись формой ниже, либо связавшись с нашими менеджерами по телефонам, указанным на сайте.

Кольца ЖБИ, размеры: как правильно выбрать

Канализационные железобетонные колодцы представляют собой высококачественные изделия, которые производят из арматурной сетки и бетона согласно ГОСТ. Любой колодец невозможно представить без этих предметов, они являются не только неотъемлемой, но и основной частью конструкции. Компания «Бетон Ресурс» предлагает кольца ЖБИ в Костроме разного диаметра по доступным ценам.

Диаметр этих изделий зависит от типа. Он не может быть меньше 70 и больше 200 см. Высота, в среднем, составляет 50 см. При необходимости, ее можно увеличить до 180 см. Каждую модель нужно маркировать, чтобы определить ее соответствие ГОСТ.

Разновидности и параметры ЖБИ-колец

Железобетонные кольца – бетонные конструкции цилиндрической формы, внутри которых присутствует металлическая сетка. Ее толщина – 0,6 – 1 мм.

Кольца делятся на несколько видов:

  • Для канализации. Используются при монтаже коммуникационных систем. Это может быть не только канализация. Такие изделия незаменимы при обустройстве дренажных, водопроводных, сетевых систем.
  • Стеновые. Предназначены для разных видов колодцев. За счет их применения формируется горловина.
  • С днищем или плитой перекрытия.
  • С замком.
  • Вспомогательные или доборные. Используются в тех случаях, если стандартные изделия не подходят. Делаются под заказ.

Чтобы во время монтажа кольца не путались, их оснащают специальными пазами, которые не допускают момент смещения.

Размер кольца подбирается, в зависимости от типа колодца. Перед его обустройством и рытьем котлована нужно рассчитать нормы потребления воды для семьи. Здесь нужно отталкиваться от количества человек, которые будут пользоваться колодцем. После этого, покупается изделие по выбранному диаметру.

По высоте размеры колодцев следующие:

  • 290 мм;
  • 590 мм;
  • 890 мм;
  • 1180 мм.

Чтобы определить размер изделия – 1м или другой – нужно обратить внимание на маркировку. Она представляет собой буквы – КС или КЦ – и цифры. Параметры колец определяются несколькими показателями. Это высота, толщина стенки и внутренний диаметр.

Внутренний диаметр колеблется в пределах 70-200 см. Есть и вариант 58 см, это колодец с маркировкой КО. Толщина стенки – 8-12 см. Важным критерием выбора является также масса. Она составляет 46-2300 кг. Итоговая цена на колодцы формируется, в зависимости от всех параметров.

Перед покупкой того или иного кольца ЖБИ нужно обязательно поинтересоваться маркировкой.

Производство колодезных колец, размеры и формы. Виды колодезных колец


Колодцы, несмотря на многовековую историю, все еще остаются основными элементами в конструкции подземных вертикальных коммуникаций различного типа. Наиболее распространенными видами колодцев, применяемых как в загородном, так и в масштабном строительстве, являются водонапорные, канализационные и смотровые шахтные конструкции, основной функцией которых является инженерное обеспечение зданий.


Виды колодезных колец


Колодезные кольца являются наиболее востребованными ЖБИ, стоимость и параметры использования которых признаны оптимальными в строительстве вертикальных шахт. В качестве материала их производства традиционно используется обладающий отличными прочностными характеристиками и отличающийся долговечностью армированный бетон, однако некоторые проекты подразумевает применение аналогов из ПВХ, которые при меньшем весе и стоимости также обладают меньшим сроком эксплуатации.


ЖБ кольцо из бетона оснащается несущим армированным каркасом и заливается высококачественным товарным бетоном, в состав которого входят также различные добавки, влияющие на эксплуатационные характеристики готового изделия и определяющие сферы его применения.  


Типы колодезных колец:

  • Опорные – применяются в строительстве конструкций, подразумевающих наличие люка, и служащие опорой для его надежного закрепления;
  • Стеновые – стандартные ЖБИ, предназначенные для поэтапной установки друг на друга и формирования вертикальной шахты;
  • Доборные – обладающая нестандартными размерами разновидность стеновых колец, позволяющая работать с конструкциями различной глубины;
  • Замковые – оснащенные специальным механизмом изделия, применяемые для строительства колодцев в регионах с высокой вероятностью смещения почвы;
  • Оснащенные днищем – дополнительный нижний элемент придает конструкции колодца статичность и прочность;
  • Регулировочные – применяются для того, чтобы увеличить глубину желоба до 50 см.


Размерная шкала колодезных колец регулируется ГОСТами и является стандартной. На данный момент эта категория продукции представлена типовыми изделиями с внутренним диаметром 70, 80, 90, 100 и 200 см и высотой от 10 до 100 см при шаге 50 см. Высота железобетонных колец варьируется от 70 до 120 см. При проектировании колодца также необходимо учитывать, что внешний диаметр конструкции несколько больше внутреннего.



Форма колодезного кольца является преимущественно цилиндрической, геометрически правильной. Опорные кольца с большим внешним диаметром обладают нестандартной геометрией со смещенным отверстием для люка – такая конфигурация изделия позволяет рационально оснастить внутреннее пространство колодца для обслуживания магистрали.

Обозначения и маркировка


Традиционно согласно действия норм стандарта ГОСТ 23009 в маркировке колец присутствует цифробуквенное обозначение, в котором первые цифры в дециметрах отражают внутренний диаметр железобетонного изделия, а вторая соответствует высоте конкретного кольца. Буквенная маркировка иллюстрирует назначение:

  • КВГ — кольца для использования в газопроводных и водопроводных коммуникационных системах;
  • КФК — кольца колодезные, применяемые в канализации и водопроводных системах;
  • КЛК — кольца «ливневок», а также прочих водосточных колодцев;
  • КДК — кольца для внутриквартирных коммуникаций и сетей;
  • КО — кольца опорного типа;
  • КС — стеновые кольца.



Вместе с кольцами используются плиты перекрытия, маркируемые ПП и ПК, а также плиты днища с обозначением ПН и ПД, железобетонные стаканы.

Производство колодезных колец


Изготовление железобетонных колец нормируется техническими условиями ГОСТа 8020-90 и производится с применением различных марок бетонов, которые соответствуют целевому назначению их использования с учетом условий регионального и климатического, а также индивидуального характера. Чаще всего в качестве бетонов используют растворы марок от М200 до М500. Для армирования каркаса находит применение арматура, диаметр которой составляет от 0,6 до 10 мм в зависимости от размеров изделия.


Для производства колец используют шаблоны — пустотелые цилиндры с закрепленными на их основании вибраторами, обеспечивающими плотность бетона, его однородность, от которой зависит качество изделия. Арматура большого диаметра применяется лишь для формирования надежных петель. Согласно требований стандартов для армирования должна применяться арматурная проволока Вр-I по ГОСТ 6727, сталь горячекатаная стержневая класса от АI до А-III согласно ГОСТ 5781, а также упрочненную термически стержневую Ат-IIIС и  Ат-IVС в соответствии с ГОСТ 10884;


Преимущества железобетонных колец


Готовые изделия, представляющие собой модульную конструкцию, обладают целым рядом достоинств, среди которых:

  • Долговечность. средний срок службы любых железобетонных изделий составляет 50 лет, однако без сомнений, кольца смогут прослужить и 70-80 лет. Нередко кольца не отработавшие свой ресурс могут использоваться повторно;
  • Простота и доступность монтажа. Нехитрая технология укладки колец доступная и не требует высокой квалификации, а также значительных трудозатрат;
  • Экономичность. Как изделия ,кольца отличаются невысокой стоимостью, позволяя реализовать проектные идеи в пределах минимальной сметы;
  • Высокие прочностные и качественные характеристики. Железобетонным кольцам свойственны такие качества, как морозостойкость, водонепроницаемость и пожаростойкость, которые наряду с высокой прочностью позволяют длительно эксплуатировать сооружения и коммуникации, построенные на их основе.

объем и размеры, утепление, разрешение на постройку

Одним из наиболее недорогих и распространенных вариантов устройства дачной канализации является выгребная яма из бетонных колец. Самостоятельное сооружение такого отстойника вполне под силу тем, кто владеет минимальными строительными навыками. По оценкам специалистов, срок службы такой ямы может достигать 100 лет, благодаря прочности бетона, используемого для ее сооружения.

Выгребная яма из колец ЖБИ: подготовительный этап ее устройства

Септик из бетонных колец целесообразно устраивать при возможности разделения сточных вод на два рукава. В первую систему будут сливаться стоки из туалета, а во вторую – сточные воды из ванны, душевой кабины, раковин и стиральной машины. Для приема стоков из второй системы может служить выгребная яма для бани, а стоки из туалета будут направлены в резервуар, сооруженный из железобетонных колец.

При выборе места для выгребной ямы необходимо знать глубину расположения грунтовых вод и характер их сезонного колебания. Близкое расположение ямы к грунтовым водам является нежелательным.

К тому же, при выборе места для резервуара необходимо руководствоваться следующими соображениями:

  • расстояние от отстойника до жилого дома должно быть 5 и более метров;
  • расстояние до забора – не менее 3 м;
  • до колодца или скважины расстояние должно быть не менее 25 метров.

При устройстве ямы необходимо предусмотреть свободный доступ к ней ассенизационной машины.

Объем сточного содержимого выгребной ямы рассчитывают по количеству проживающих в доме. Для семьи, состоящей из трех-четырех человек, понадобится резервуар объемом около 12 м3.

После определения места расположения выгребной ямы и ее объема необходимо выбрать подходящие железобетонные кольца. Предпочтение лучше отдавать кольцам заводского производства. Верхнее кольцо должно быть снабжено крышкой и люком из пенополипропилена. Это обеспечит герметичность выгребной ямы. Готовые кольца обычно оснащены вентиляционными отверстиями.

Люк с крышкой для выгребной ямы

Операции выгрузки и установки железобетонных колец требуют наличия специальной грузоподъемной техникой.

Постройка выгребной ямы своими руками

Перед установкой колец в подготовленный котлован его дно необходимо залить бетоном. Если этого не сделать, может пострадать экологический фон участка.

Бетонирование производится следующим образом:

  • На одну часть цемента берут четыре части песка и шесть – щебня. При постепенном добавлении воды доводят смесь до консистенции густой сметаны, щебень при этом должен быть полностью погружен в раствор.
  • Полученную смесь выливают на дно и разравнивают. Через 6-7 дней бетон схватится и застынет.

Если монтаж осуществляется в летний период, то забетонированную поверхность необходимо периодически увлажнять.

  • После окончательного застывания дна на него можно уложить первое кольцо. Между кольцами устанавливается уплотнение из резины. Его можно изготовить из старых велосипедных камер. Стыки между кольцами можно герметизировать цементным раствором с жидким стеклом.

Герметизация стыков между кольцами

Требуемый размер выгребной ямы может быть получен при установке уже двух колец, если их диаметр равен 1,5-2,0 метра.

После окончания монтажных работ смесью цементного раствора и жидкого стекла, которой замазывались швы между кольцами, выполняют внешнюю гидроизоляцию колодца. После высыхания смеси промежутки между кольцами и грунтом засыпают землей.

Для предотвращения замерзания содержимого колодца зимой проводят утепление выгребной ямы до уровня промерзания грунта. В качестве утеплителя может использоваться минвата с гидроизоляцией.

Устройство системы канализационных колодцев

Для того, чтобы яма могла эффективно функционировать как септик, рядом с ней устраивают еще один колодец большей глубины. В него также опускаются железобетонные кольца, но дно бетонировать не требуется.

В верхних кольцах обоих колодцев просверливаются отверстия, в которые устанавливают переливные трубы на расстоянии 500 мм от поверхности грунта. Если в регионе наблюдаются очень холодные зимы, то трубы прокладывают на глубине около 800 мм.

Для обеспечения полноценного функционирования канализационной ямы применяют биологические препараты. Бактерии, добавляемые в первый резервуар, перерабатывают бытовые стоки в техническую воду, которая не имеет запаха. Учеными выведены микроорганизмы, которые не погибают даже в стоках, содержащих хлор и щелочи. Они способны перерабатывать жиры, овощные очистки, яичную скорлупу, туалетную бумагу.

Частично осветленная таким способом вода переливается во второе отделение и естественным образом просачивается в грунт, где осуществляется ее доочистка. Такое устройство канализационной системы позволяет реже проводить выкачивание ям ассенизаторской машиной.

В основной яме переработанные стоки образуют слой активного ила, который принимает участие в переработке следующих партий стоков. Периодически этот ил удаляют из ямы. Возможно его использование в качестве удобрений.

По существующим правилам, после изготовления ямы  необходимо пригласить специалиста из санитарно-эпидемиологической станции, который после проверки вашего сооружения на предмет соответствия санитарным нормам, выдаст разрешение на выгребную яму.

Продукт PDF Autocad
(открывается с помощью winzip)
Закрытые культиваторы
Армированный бетон MEGA Box Culvert
Коробчатый водопровод из железобетона
Люки и люки
Типовой люк диаметром 48 или 54 дюйма
Типовой люк диаметром 60 или 72 дюйма
Труба для микротоннелирования (домкрат)
Типы соединений труб домкрата
Домкратная железобетонная труба диаметром 24–144 дюйма
Труба неармированная бетонная
Неармированная бетонная труба-соединение ORing диаметром 12-36 дюймов
Неармированная бетонная труба с одинарным смещенным стыком диаметром 12-30 дюймов
Неармированная бетонная труба, шпонка и паз диаметром 12-36 дюймов
Труба железобетонная
Труба для бетонной арки, диаметр эквивалентного 15–72 дюйма
Бетонная эллиптическая труба, эквивалентный диаметр 18–144 дюйма
Соединение железобетонных труб с ORing диаметром 12–96 дюймов
Железобетонная труба с ПВХ-покрытием
Железобетонная труба с одинарным смещенным стыком диаметром 12–72 дюймов
Железобетонная труба со стальным кольцевым соединением диаметром 30–96 дюймов
Железобетонная труба, шпонка и паз диаметром 12–96 дюймов
Специальная арматура и аксессуары
Прокладки
Железобетонная звезда
Железобетонный выход на тройник
Эксцентриковый переходник для железобетона
Концевая секция с развальцовкой, труба диаметром 12–72 дюйма
Наклонные концевые секции из железобетона
Армированный бетонный эксцентриковый тройник для люков
Детали изготовления двух- и трехкомпонентных колен для железобетона

Кольцо современного дизайна SPSF | Коллекция украшений из бетона ORTOGONALE

Описание

Современный дизайн и современные ремесла вместе в бетонном кольце, вдохновленном архитектурой модернизма. Произведение ручной работы из бетона, часть современной ювелирной коллекции ORTOGONALE. Простое и элегантное кольцо, которое благодаря своему нейтральному цвету и материалу хорошо подходит для разных стилей и комбинаций: брутализм, модернизм, минимализм в линии украшений, вдохновленных миром архитектуры 20 века, и дань уважения мастерам модернизм в архитектуре: орнамент — преступление.
Каждое отдельное изделие тщательно изготовлено вручную: методом литья из легкого цемента; специальная и оригинальная бетонная смесь с итальянской мраморной крошкой от ORTOGONALE с 2013 года.Гидроизоляция натуральными материалами, без химических пропиток.
Кольцо из бетона SPSF является частью современной коллекции украшений из бетона, разработанной Studio MONDOCUBO для независимого дизайнерского бренда ORTOGONALE.

Материал: Легкий бетон
Вес: 10гр

Доступные размеры:
US 6 (ø16,5 мм)
US 6,5 (ø16,9 мм)
US 7 (ø17,3 мм)
US 7,5 (ø17,7 мм)
US 8 (ø18,2 мм)
US 8,5 (ø18,6 мм)
US 9 (ø19 мм)

Как проверить размер кольца?
скачать и распечатать рингзайзер: https: // www. ortogonale.com/ringsizer.pdf

Уход:
При контакте с кожей, влагой и воздухом бетон со временем темнеет, блестит и тверже!
Чтобы избежать пятен, каждое изделие водонепроницаемо с помощью натурального воска.
Нет сообщений об аллергии на бетон.

Изделие ручной работы
Малая серия / Производство ограниченным тиражом
Все предметы изысканно изготавливаются вручную по одной детали, с полным соблюдением условий труда, экологической среды и устойчивой экономики для малого бизнеса.
Могут быть небольшие дефекты. У изделий есть небольшие вариации, которые добавляют им больше характера.

Кольцевые стратегии усиления и регенерации

Кольцевые стратегии: кольцевые стратегии усиления и регенерации

Кольцевая арматура — это свободно регулируемая кольцевая арматура для строительной конструкции, прототип и испытанная в очень малом масштабе. Цель заключалась в обеспечении эффективности наряду с плавной кривизной с использованием обычных, легко доступных материалов. На протяжении многих лет я, в основном, использовал свои собственные усилия. Выводы заключаются в том, что распределение прочности упрощается, а затраты на строительство потенциально снижаются, поскольку повышается эффективность. Примеры ферроцемента описаны здесь, начиная с иллюстраций. Сначала рисуется эта простая модель:

Первая модель представляет собой 9 перекрывающихся колец, которые образуют арматуру, подобную цепочке, сделанную из свободных колец, скрепленных смежным сыпучим материалом, вместо звеньев цепи, для упрощения создания композитных структур.Заполнение служит промежуточными выступами между перекрывающимися кольцами, таким образом соединяя поверхности в соответствии с требованиями конструкции, через плоскости, изгибы, углы, углы или удлинения, и все это с помощью менее трудоемких экструзий, а не путем более медленного измерения, резки и подгонки. Свободные кольца в настоящее время недоступны в качестве дешевого подкрепления, и поэтому в этой статье представлены идеи и прототипы моделей для исследования и, возможно, поощрения производства колец, как выгодной возможности, и с 1998 года это называется усилением колец

Экономичный наполнитель (как заполнители в бетоне) связан
внутри каждого внутреннего кольцевого пространства, а перекрывающиеся кольца разделяют связанный наполнитель Один и тот же сыпучий материал связывает несколько
перекрытие колец вместе из-за близкого расположения. Плотно встроенная арматура
кольца с высокой прочностью на разрыв сопротивляются
выпуклость наружу
сила. В
красные стрелки
указать внутреннее направление переплета. Далее вид сбоку подчеркивает
что эти кольца перекрываются, но не проходят друг через друга. Угол
и разделение было преувеличено. Сплошной красный цвет указывает на кольцо
целостность, геометрически говоря, просто
сделать разделение
Очистить.

Более прочные кольца
более дешевый внутренний объем, что в целом делает продукт более прочным.Любая форма или форма
можно экономично усилить дополнительными
преимущества*. Предположим, что те же 9 колец были
Используется для армирования плотно прилегающей прямоугольной композитной плиты. Углы
не усилены более крупными кольцами. Концы не имеют равного усиления
плотность. В этом случае кольца меньшего размера
может обеспечить достаточное покрытие арматуры, как в третьей модели ниже.

В
следующая модель, представленная ниже, представляет больше способов армирования. Он визуализирует
составное кольцо в обрамлении схематичных цветов.Индивидуальные соотношения пухлости
материал и армирующий материал могут быть спроектированы или стилизованы по-разному.
Два стиля
работы плоско-винтовой фермы моделируются вместе. Несколько,
триангулированная ферма
шаблон
применимо для моста
или охватывающие функции. Ключевыми элементами являются арматурные петли.
(или
«кольца») темных цветов, которые усиливают объемный композит
зоны. Масса
полностью закрывает арматуру, но значительно снижает вес
достигнуты
минимизируя
масса
зоны к объемам, которые находятся рядом с арматурой, (синий
зоны).Вместо прямых стоек опоясывают арматурные кольца.
внешние периметры из более дешевых композитных колец, (где армирование
наибольшую пользу приносит композитное кольцо). Также
видеть
подробнее под космическими рамками.)
Теоретически большие открытые пространства между кольцами имитируют
характерные фермовые пустоты. Плоский, спиральный
катушки арматуры полностью закрыты (зеленая зона), чтобы обеспечить
приостановка
кабель
эффект. Плоские катушки также заключены в оранжевую зону, которая включает
основной «позвоночник».Один только непрерывный сыпучий материал «сваривает» эффективные цепи
армирования. Без насыпного материала плоские катушки свободно перемещаются
как свободные провода. Более крупный индивидуальный стиль (синий) или мелкодисперсный
стиль, (оранжево-зеленый)
может
быть
использовал
в отдельности
или
комбинированный.

Кольцевое усиление несколько
по образцу теорий физики, как атомные кольцевые связи.
Перекрытия колец сравнивают с электронными связями. или поделился
электронные оболочки.Далее показаны три кольца пространственных рамок, чтобы показать, что
композитные кольца могут соединяться друг с другом, и что композитные кольцевые структуры могут
частично делятся объемами. Черные витки представляют собой арматурные кольца, а цветные объемные кольца — сжатый материал или бетон.

На иллюстрации выше показано, что армирующий материал (катушка) выполняет более ценную работу, когда он «обертывает» сыпучий материал в пределах своих границ. Армирующие кольца достигают большего за счет окружения и, следовательно, связывания сыпучего материала (например, бетона или других композитных материалов).Два относительно недорогих композитных материала могут достичь большей функциональной прочности благодаря такому стратегическому расположению обоих материалов.

Страница с подробным описанием экспериментальной конструкции, использующей этот принцип в составной балке в виде фермы (Нажмите здесь).

2007 Эксперименты по ферроцементу с тонкой проволокой при подъеме и подъеме панелей.

Более толстая спиральная проволока для армирования и отдельные кольца были заделаны в
стена.

__

Сварка, ткачество,
методы связывания, клипсования, зажима и склеивания
имеют
был исследован
для исследования.Однако простейшие методы были
особого
интерес: A
может быть достигнуто подходящее сцепление для первичных усиливающих элементов
только за счет встраивания сильно растяжимых кольцевых конфигураций в меньшие
материалы, которые
вставить,
сожмите или зацементируйте основную массу. Ферроцемент и
железобетонные конструкции представляют собой композитные конструкции, которые
намного прочнее, чем один сыпучий материал, и намного больше
экономичнее, чем только более прочный материал.Точные характеристики могут отличаться
широко, чтобы соответствовать определенным составным критериям. Следующие
постулируются преимущества кольцевого армирования в бетоне и других композитах
обычно.
Этот список может применяться ко многим видам продуктов и процессов.

1) Нормальная, объемная усадка лучше переносится, что способствует уменьшению трещин
контроль.
2) Снижение динамических напряжений производится по схеме вместо
линейно сложены.
3) Деформация за счет осадки или смещения нагруженных конструкций лучше
терпимо.
4) Линейное сжатие улучшает внутреннее связывание для компенсации продольного изгиба.
5) Линейное натяжение также имеет тенденцию связываться, как и рыболовные сети, когда их тянут вверх.
6) Эффективный строительный процесс уменьшает трудности с возведением ложных работ или строительных лесов.
7) Скупой аддитивный процесс позволяет избежать потерь, связанных с вычитанием или подгонкой.
8) Неуклюжие выступы арматуры заменены компактными рабочими удлинителями.
9) Удлинители арматуры
легко покрываются для отверждения и защиты от атмосферных воздействий.
10) Экономия труда за счет упрощения инструментов, материалов и общего обращения.
11) Кольцевая модульность легко адаптируется к производству с цифровым управлением
любого вида.
12) Менее обработанное подкрепление может снизить затраты на поставки и запасы.
13) Кольцевые сетки могут проникать друг в друга без повреждений, другие типы сеток
не можешь.
14) Более простые процессы облегчают бюджетные ограничения или увеличивают прибыль.
15) Электропроводность и теплопроводность можно регулировать путем изменения конструкции.

Перейдите к кубическим кольцам и трехмерным сеткам.

Основным ожидаемым предупреждением является то, что значимое тестирование
существенно дорого. Некоторые инновационные технологии могут застопориться
или забыли.
Однако
мелкие новаторы уже начали испытания арматуры на международном уровне,
в небольших недорогих конструкциях. Было постулировано кольцевое структурирование,
наблюдались или использовались на протяжении всей истории науки и техники.Кольцевое усиление исследует новые и старые методы связывания целенаправленных колец вместе.
в композиты, такие как бетон и различные производственные предприятия.

__

Кольцевое усиление может быть
имеет плоскую тонкостенную структуру, например, ферроцемент или бетон
плиты. Любая система смол, нанесение слоев, процесс ламинирования,
или любой
другое приложение
может принести пользу
в виде
хорошо. Кольца можно непрерывно вставлять в экструдированные изделия под напряжением. Кольцевые огневые точки
при живом прессовании композитной массы применимо как для ручного труда
а также в автоматизированных системах.Кольца могут быть размещены прямо
в перекрытии
узоры в качестве заливочного материала.
Текущий
материал
доступность
выступает за использование непрерывной проволоки, нитей или длинных стержней. Ровинговые нити
(например, стекло или многие углеродные волокна) можно просто намотать на
желаемые шаблоны, поскольку их гибкость может упростить обработку. Застывший
провода,
стержни или катушки могут потребовать индивидуальной конструкции инструментов. Более жесткие материалы
часто подразумевают большую прочность и пониженные характеристики удлинения (которые
очень
желательно вообще).Тем не менее, упрощенная ручная укладка может
быть легко освоенным. Легкая ручная работа превращается в легкую робототехническую разработку
также. Кольцевое усиление
Возможности дополнительно расширяются в трехмерных композитных материалах с пространственным фреймом следующим образом.
Простейшие трехмерные стропильные цепи имеют треугольную форму. Ниже приведен пример, который может быть
аддитивно построены с объемными кольцевыми модулями (которые заключают
внутри навалом
кольца). Изотропный
триангуляция на каждом сегменте стабилизирует пространственный каркас.
Многие ферменные цепи можно соединять внахлест, строить по отдельности или соединять друг с другом.
вместе как одно целое.

Выше
является
пример САПР, визуализированный через геометрию ACIS. Смежные кольца
делятся объемами. Иначе
кольчатые фермы могут быть вложены вместе с углом уклона, чтобы позволить позже
сборка. Внутри можно «приклеить» самые разные рисунки армирования.
объемное кольцо или оболочка. Можно найти лучшую связь, чем сварка, связывание,
обрезка или привинчивание. Легче,
облигации
может
быть
достигается исключительно за счет встраивания более прочных кольцевых конфигураций в
более дешевые материалы, такие как бетон, которые составляют основную массу.В
ключ в том, что кольца
стратегически перекрываются достаточно близко, чтобы «разделять оболочки».

Пропустить
последние примечания RP к армированию кубическим кольцом.

Аддитивные процессы формования
подобно Rapid Prototyping (RP) может производить фермы с общей оболочкой. Далее ниже
моделируются аналогичными кольцами, но отображаются на тетраспиральной форме
тетраэдры.
В
склонность к пересечению пересечений легче всего адаптируется к аддитивному построению
процессы, найденные в RP.Тем не менее, для целей электронной поляризации картографирование тетраспирали обладает
многообещающие качества. (Это вопрос поиска
правильное соотношение звонков или код, так сказать).
Кольцевые резонаторы
может по счастливой случайности трансформировать силы по-новому.

Далее тетраспираль
кольцевая структура с более толстыми кольцами (но все же с низким разрешением
отображать). Кольца здесь имеют больший объем, чем одни пересечения.

Напротив, оригинал
тетрахеликс, открытый Баки Фуллером, полностью состоит из прямых сегментов
соединены вместе как тетраэдры. (Увидеть ниже).

Куб
Кольца рассматриваются далее. Трехмерное армирование «кольца» может
быть согнутым и скрученным на месте или размещаться с точными пересечениями
установить в
продвигать. В
критический
структурный
облигация может
быть
сформированный
исключительно
хорошо перекрывающиеся кольца, которые хорошо погружаются в формованный материал.
Скромные модели в реальном масштабе очень хорошо зарекомендовали себя. Модульная 3D-структура
является
аддитивно формируется путем перекрытия 3-мерных арматурных элементов.

Выше — универсальная конструкция
массив арматуры (для заделки в композитный материал) на основе кубической
модули. Простой
кубический
форма
легко
понял.
Перекрытия
может быть достигнут
по
а
угол наклона, при котором блоки кубической арматуры соединяются вместе. Единичные кубы
может перекрываться более плотно, чем нарисовано, чтобы получить очень плотный, хорошо диспергированный
армирование, если применимо. А
любимый,
можно вывести малоизвестное доказательство хорошо рассредоточенного армирования, щелкните
здесь.(Ожидается, что движение ферроцемента может иметь более убедительные
инженерные доказательства, которых на момент написания статьи не было).

В то время как
кубики, естественно, имеют шесть граней, перекрывающиеся кубы образуются с помощью всего лишь нескольких
как четыре
окольцованные лица. Унитарное армирование может выглядеть как на картинке
слева вверху. Легкая космическая рама из стекловолокна, сделанная из композитных материалов.
или пластик, могли бы слиться вместе для усиления меньших композитов, (и
для отправки).Грани кольца, составляющие один
подкрепление
модуль
(или куб)
может
быть
сделано из
сплошной пруток, проволока или нить (как в приведенной выше модели справа).
Последовательные плоские петли скручены в стыках перпендикулярно правильно
позиция смежная
петли. Пересечения петель могут различаться для разных приложений.
Концы усиливающего элемента могут просто расширяться.
их петля, как кольца для ключей, или у них могут быть крючки, как бетонные
бары есть.Для экономической выгоды можно использовать меньший материал для
терминальное крепление внутри каждого блока усиления, как если бы оно продолжалось
конкретные практики. Компьютер
контролируемое изгибание и скручивание позволит на месте производить точное кубическое масштабирование.
Модель ниже демонстрирует возможное применение масштабированного кольца.
арматурные каркасы (заделанные в бетон). Кольца тщательно масштабированы,
перекрывая ряд за рядом, чтобы сформировать
а
гладкий
контур
из
много модульных
кольцевые клетки.Это может позволить проездам на автомагистралях более эффективно переплетаться.
через вмешательство
служба поддержки
конструкции,
в перегруженном
движение
области.
Там, где контроль дорожного движения становится критическим, гладкие дороги облегчают
и улучшить транспортный поток. Создание помех на автомагистралях может
обращаться таким образом.

Такая модель, как указанная выше опора
конструкция потребует более сильного усиления на средней высоте, где пересекаются
сечение сужается (и, возможно, бетон более высокого качества).Примечание
естественное состояние пониженной плотности колец по краям конструкции.
Компенсация
возможно
сделали
увеличивать
край
подкрепление
и приповерхностная прочность. Деталь крупным планом, изображенная ниже, показывает, насколько естественно
уменьшение плотности колец может быть дополнено более мелкими кольцами, добавленными рядом с
все поверхности. Цвета схемы предназначены для различения отдельных кубов и колец.
Только. Использование нескольких цветов помогает глазам увидеть, как можно «сплести» трехмерные сетки,
просто перекрывая отдельные кубические кольца.

Трехмерная модель цепного моста (следующая ниже) дополнительно продемонстрирует кольцевые применения.
в космических кадрах. В
перспективная визуализация
ниже,
имеет
2792 сплошной,
кубическое кольцо
структуры
присоединился
в тандеме
наборы. Космическая рамка
куб
кольца образуют длинные самопересекающиеся цепи.
А
мост
конструкция этого типа могла бы быть изготовлена ​​из чрезвычайно прочных
и высокопрочные композиты.

Далее ниже
Виды моста сбоку и сверху, демонстрирующие концепцию двойной спиральной поперечины.
Пути винтовых стяжек имеют конусообразную форму, чтобы приспособить арку моста.
Боковины перемычки сделаны частично прозрачными, чтобы лучше было видно спиралевидное
галстук. (Спиральный галстук заштрихован темнее для различения). Цепочка с кубическим кольцом
Ферма может принять практически любую желаемую форму.
Точное и экономичное программное обеспечение, созданное formZ
возможно создание и создание этой модели 266MB в течение нескольких дней.
на «старом» компьютере 2003 г. (при моделировании старше 3 лет).

Далее ниже
представляет собой модель подразделения (синего цвета), чтобы лучше отображать кубические кольцевые элементы.
Пять сплошных колец, которые должны быть отлиты из инженерных композитных материалов, сплавлены.
все вместе. (См. Модель справа ниже). Такое слияние приблизило бы геометрическое
булевы, подразумевая
что
кольца
буду
частично
доля
тома.
Пять окольцованных
блоки могут перекрываться в тандеме и вместе образовывать индивидуальные длинные трехмерные цепи
или цепные фермы.Предположительно, этого можно было бы достичь, используя
углеродных нитей и самых упругих
виды
из бетона. (Ductal® и
другие конкурентоспособные продукты могут быть достаточно сильными для этой цели.)
Смешайте дизайны
может варьироваться
с сильным-
легкий вес
композиты сверху и плотнее
композиты к
в
Нижний.
К
слева внизу,
45
X 5 колец
форма
один виток спиральной решетки-каркаса.Сорок
восемь
однооборотный
винтовые решетки составляют стороны моста. Это включает в себя множество общих кольцевых
объемы, которые фактически можно было отлить цементными методами и
автоматизированное строительство. Инженерная геометрия будет выведена
из трехмерных логических объединений. При моделировании использовалась высокоточная ACIS.
эти отображаемые изображения.

Еще
дальнейшее деление модели проливает свет на возможное слияние колец,
(на фото ниже).Для различения три кольца изображены в трех цветах. Кольца полукольца
прозрачный, чтобы показать несколько усиливающих колец черного цвета в кружке
в
внешняя часть бетонных колец. В
внутренняя окружность каждого кольца требует меньшего усиления из-за сжимающего
функция этой внутренней зоны. Поэтому арматура остается снаружи, где
он отлично работает. Арматурные кольца могут плести перпендикулярно
чтобы охватить все объемные кольца. Преимущество усиленных кубических колец 3D
действует, чтобы использовать
в
активы прочности на сжатие пространственного каркаса из бетона.Все же
только объем внутреннего кольца из бетона, без центральной части (без заполненного
«бублик»), выполняет значительную структурную
обрамление.
«Большой пончик»
дыры »
масса
сбережения
и
значительная стоимость
экономия.

Наконец, серия крупным планом
могут быть рассмотрены детали кольцевого соединения. Ключевая особенность пространственного каркаса-кольцевой арматуры
— общие объемы оболочки, (объемы основного материала кольца или в этом
пример инженерных композитов). Усиливающие кольца (черные) проникают сквозь
ортогональные через примыкающие арматурные кольца.Сегменты кольца
способны это сделать, в отличие от твердых сеток, которые не могут проникать внутрь
нетронутый. Кольцевые «сетки» легко проникают друг в друга, как ручным трудом.
а также легко адаптироваться к робототехнике или быстрому прототипированию. Таким образом, некоторые дополнительные «эффективные»
кольца »в зоне перекрытия. Дополнительные
ортогональный
позиционируется,
меньше
подкрепление
кольца
(красный
в
фото ниже), можно
быть размещенными для усиления общих зон оболочки. Это меньшее (красное) армирование
кольца должны проникать в зону, чтобы противостоять силам сдвига.(Обратите внимание, что 4
красное кольцо устанавливается как первое изображение на этой веб-странице, появляется на следующем изображении
ниже.) Проведенные внешние растягивающие напряжения
вдоль основных больших арматурных колец наблюдается расслоение
потенциал, который может быть задержан меньшими (красными) кольцевыми конфигурациями.

Плоские отдельные кольца, плоские витки
или катушки, намотанные вокруг основных усиливающих колец, могут усилить
большие стыки арматуры. Еще одна очень важная особенность кольцевого усиления
обычно заключается в том, что при значительном перекрытии арматурных колец напряжения
на стыках распределены по указанным кольцам.Вместо локализации
кольцевые стыки до единой точки пересечения, стыки размыты
в широком смысле. Следовательно, широкое распространение напряжения не будет представлять собой сложного
напряжения в одной точке вдоль элемента усиления. Любая точка большего
Напряжение, внутри композита могут попасть более сильные композитные ингредиенты.
Другие части композита можно обрабатывать более дешевыми ингредиентами композита.

Треугольное кольцо
ферменный каркас (представленный ранее) можно сравнить с кубической формой
, исходя из равных общих масс и пролетов мостов.Аналогично другим многоугольным
космические рамки также заслуживают сравнения. Шестигранная или шестиугольная форма шестигранника
Далее моделируется кольцевое «обрамление».
Это было бы
интересно сравнить конкурирующие геометрии по расходу материала
требуется для
равнопролетные характеристики.

Напротив, плоские цепи по существу
отсутствие триангуляции поперечного сечения, (следующий
модель
ниже).
Конюшня
3D пространство
рама стабилизирует
вдоль трех
оси, как минимум.

Есть еще много натуральных,
многогранные узоры, на которые можно «нанести» кольца. Кольцевое усиление таким образом
может создавать поверхности типа «ящик для яиц» или трехмерные тканые эффекты. Традиционные плетчики корзин
являются одними из самых плодовитых создателей многих таких моделей. Следующий
представляет собой каркас из трехмерной сетки, который, пожалуй, самый простой в изготовлении. (В
ссылка на исходную страницу для этой 3D-сетки).

Это
должен быть сделан из жесткой проволоки, которая может легко накапливать скрытую энергию
во время акта быстрого
производство.Большинство
охотно
был использован доступный провод. Это сварочная проволока MIG. Сначала провод должен
быть соответствующим образом сконфигурированным в катушке, наподобие катушки, изображенной ниже.
Далее катушка
просто сгибается над твердым краем, крепко удерживаясь с обеих сторон
из
жесткий край. Затем катушка отпускается. Скрытая энергия, которая была
сохраненные во время изгиба, распределяют эти изгибы таким образом, чтобы коническая или
купол
вроде образуется моментально рамка !! Только вышеупомянутая скрытая энергия
выполняет сложную работу по формированию сетки или купола.Поэтому автоматизация
в себе. Этот каркас может составлять элемент армирования, который будет аддитивно
объединены в процессе строительства.

С укладкой в ​​спираль
спиральные устройства, колонны могут быть сформированы. Плоские катушки и вертикальные катушки
оба работают.

(Вот ссылка на исследования электрических катушек с использованием плоских спиральных катушек проволоки.)

Чтобы добавить: Отношение спирали к тетраэдру с использованием
нулевой радиус
пути для образования спирали.

Ссылка Primal Tetrahelix

самые ранние работы по концептуализации трехмерного кубического армирования можно увидеть на этом
ссылка на сайт. В дополнение к другим ранним работам по визуализации строительных блоков
для стен, в том числе
концентрическое трехмерное кубическое кольцо можно найти по этой дополнительной ссылке. (Это
также включен ниже на этой www-странице.) T

Кольцевое усиление приносит пользу нескольким масштабам усилий. Индивидуальный строитель
или предприниматель может производить структуру за относительно большие
более низкая стоимость,
за счет использования закладной кольцевой арматуры.Самая низкая комплектация и
необходимы материальные вложения, независимо от того, какие виды материалов
выбираются, чтобы производить соразмерные конструкции. Конечная структурная
сила
постулируется, чтобы быть одинаковым для кольцевой заделанной арматуры,
как это может быть для сварной, тканой или связанной арматуры той же конфигурации.
Кроме того, постулируется, что сравнение фунта с фунтом (или килограммом
за килограмм), что кольцевая или винтовая геометрия арматуры будет экономично
Выполняем чисто линейную фасонную арматуру.Большое предприятие могло
потенциально также получить выгоду за счет сокращения рабочей силы. Любой масштаб производства
могут получить выгоду за счет повышения эффективности. Кольцо доступно
для использования любым лицом без лицензии или разрешения в соответствии с
Законы США, регулирующие деятельность некоммерческих корпораций, которые свободно и благотворительно
служить общественному благу.

Обычные, индивидуальные в форме буквы «О»
кольца также могут играть важную роль укрепляющего элемента.Изготовленный
пример продукта, который может быть легко принят и легко протестирован в
бетонная промышленность будет кольцом круглого сечения. Размеры таких
кольца могут изменяться таким же образом, как и размер бетонных заполнителей.
В бетонную смесь можно добавить кольца нескольких размеров, чтобы улучшить
это прочностные характеристики. Такие кольца можно было изготовить из прочных
пластмассы, стекловолокно или металлы, например сталь. Стимул к попыткам
такие продукты могут появиться из широко принятой конкретной практики добавления
волокна к бетону, растворам и растворам.Возможны различные виды изготовления.
Уже существуют поставщики, производящие кольца для ключей из проволоки. Это может быть легко
куплены, смешаны и залиты в бетонные испытательные цилиндры. Другой подход
экспериментировал, чтобы превратить сварочный аппарат MIG в непрерывный
кольцевидный формирователь, который разрезает проволоку и завершает или сваривает ее за один прием. Это
Было обнаружено, что сварочные дуги могут разрезать проволоку, заканчивая концы
набухает. Сами по себе волны могут служить своего рода якорями. Тем не менее предпочтительный
возможно использование резки в сочетании со сваркой отдельных колец.Этот эксперимент
все еще находится на стадии отладки и не имеет финансирования. Дальнейшая концепция
могут еще превзойти эти методы сварки. Уплотнительные кольца
в противном случае можно было бы непосредственно экструдировать в процессе производства. Обычный дым
кольца являются практическим примером того, как упрощенные процессы экструзии могут
работай,
но с использованием подходящих ингредиентов для производства. Прямая экструзия
колец может сэкономить этап изготовления проволоки. Кольцевидное выдавливание могло
просто быть полым экструдированным элементом, укороченным для обеспечения постоянных радиусов
как пончики или тори.

Эта страница все еще нуждается в
много обновлений. В конечном итоге все ссылки на этом сайте, связанные с кольцеванием, будут
быть в списке, вот несколько
далеко идущее «кольцо
ссылки по теме ».

Спиндуктор

«Далее
Индуктор «

»

Концепции антенн

Комментарии приветствуются.
Предлагается конструктивное сотрудничество.

В истории ремесел,
во всем мире в корзинах отмечены хорошие примеры кольцевой конструкции,
ткачество
сети, шпагаты, ткани, цепи и кольчуги.Бетон был наиболее заметно
представил
и по понятным причинам задокументировано древними римлянами. Кольцевое усиление
распознает гравитационную форму кольцевого армирования, явно используемого
в бетоне
структура под названием Пантеон. Литература широко документирует многие аспекты
из
всемирно известное здание. Массивный вес наружных стен
поддерживает кольцевую структуру, которая удерживает вместе и поддерживает массив,
куполообразный
крыша, все еще цела.

Ниже приведены некоторые
ранее опубликованные в сети работы, касающиеся кольцевого контроля.

Строительные блоки

Формируются «блоки»
на месте с помощью подвешенного экструдера (робот с провисающей проволокой). Здесь каждое выдавливание
называется модульным «блоком». Свежие экструдированные «блоки» могут
быть размещенными, чтобы сформировать курс за курсом (аналогично строительству кирпичной кладки).
В кирпичной кладке затвердевшие блоки позволяют мгновенно увеличить высоту. Свежий бетон
требуется какая-то опора, чтобы набрать высоту стены.Методы существенного
усиленный бетон хорошо известен (например, при использовании гораздо более крупных заполнителей,
использование летучей золы и других добавок, например волокон. Дальнейшее увеличение
жесткость может быть получена из волокон, превращенных в мини-кольца, которые уменьшат
бетонная просадка еще больше). Свежий
бетон достаточно легкого веса мог бы в противном случае позволить такое увеличение высоты,
(без проседания). Осадка бетона обычно ограничивает отдельно стоящее образование
из-за просадки, вызванной тяжестью агрегата.Изоляционный заполнитель (натуральный,
произведены или переработаны), и различные цементные добавки могут быть предназначены в значительной степени
преодолеть просадку и улучшить твердение цемента. Матрица арматурных колец
частично действует как бетонная форма, связывая все части свежей экструзии
как один монолит.

Трехсторонняя связь внутри каждого блока и с прилегающими блоками составляет
высоко распределенная арматура. Трехнаправленная связь явно превосходит
одно- или двухсторонняя связь.Межблочная связь обеспечивает значительную
Трехсторонняя устойчивость затвердевшего бетона. Комбинированная тяга на растяжение,
изоляция и несущая способность в одном пакете строительных блоков значительно упрощают
автоматизированный процесс. Машина, созданная для формирования одного такого блока, предположительно может
быть запрограммированным на создание тысяч (при условии, что обслуживающий персонал не отстает от
принадлежности и командование).

В то время как четыре кольца могут быть изогнуты, чтобы сформировать арматуру для одного единого блока, как
компонент здания, есть и другие способы достижения такого же армирования
цели.Многие блоки могут быть сформированы длинными сегментами плоской спирали или плоскими.
спиральные бухты армирующего материала, как показано выше. Только
кольцевая арматура показана, чтобы наглядно представить, как каждый блок
можно связать вместе. Каждая грань кубического «блока» предусмотрена
кольцо. Каждое кольцо соединяется с кольцами смежных «блоков».
Однако, если блоки сложены вместе в стене, каждый блок может
поделитесь и уменьшите количество колец с выгодой.Все открытые лица
В каждом блоке предусмотрены кольца. Однако грани соединяющего блока могут разделять
кольцо с соседними блоками. Для малоэтажных конструкций используются провода малого сечения.
считаются наиболее подходящими для экономии и достаточной прочности. Синтетический
Нити также заслуживают изучения в поисках общей экономичности и долговечности.
Размещение кольцевых образований, как показано на чертеже, может быть достигнуто с помощью формирования колец
машины. В отсутствие такой техники уже есть ручные версии.
были построены и изучены на международном уровне.

Крупномасштабные бетонные конструкции
также, вероятно, выиграют от этой строительной технологии. Много возможностей
возможны, поскольку в наибольшей степени зависят от масштабов развития. Размерный
программное обеспечение для анализа значительно поможет определить оптимальные свойства, такие как
датчики материала, относящиеся к типам используемых бетонных смесей. 3D модели
(как показано здесь), можно быстро сравнить разные кольца и примеси
свойства для выявления наиболее достойных кандидатов из реального мира.С этим анализом
программное обеспечение, файлы дизайна, определяющие множество альтернатив, можно легко сравнить. Ниже показана еще одна интересная конфигурация кольца. Три
кольца, выровненные по осям X, Y и Z соответственно, соединяются на шести пересечениях.
На практике кольца можно было разместить непосредственно в матричных массивах и
стабилизируется только бетоном. Или кольца могли быть соединены иначе
«боровыми кольцами» и т.п. в триплетной форме XYZ, как показано, заранее
бетонной смеси.


Первая WWW-страница с кольцевым усилением в 1990-х следует за

Исследование Бо Аткинсона

Постулируемая синергия ферроцемента, бетона, кирпичной кладки и криволинейной конструкции,
комбинированный метод строительства. Преимущества каждого из этих старых материалов
и методы объединены в одну скульптурную строительную систему. Кольцевое усиление
это специализированное переосмысление цементного армирования.Конкретные компоненты
может несколько отличаться в зависимости от доступности материалов в данной местности.
строительная площадка. Нелинейное здание небольшого размера, как в примере с куполом
ниже представлены предлагаемые приложения для кольцевого контроля. Плоская спиралевидная форма
на рассмотрении можно увидеть
здесь. Более продвинутые приложения будут включать в себя свободную форму
конструкции и изменения, недоступные из форм для структурирования.
Метод может соответствовать определению «монолитности», обеспечивая
нанесение цемента должным образом завершено за один непрерывный шаг перед
лечение.

Вверху: положение
кольца, используемые в качестве арматуры в здании купола (вид сверху). Купол
был смоделирован в минимальном размере, чтобы экономично обеспечить необходимое оборудование. (В
размер около 20 футов или 6,1 м в диаметре). Этот конкретный концептуальный подход
к строительству в течение 25 лет произвольной лепки бетона
экспериментирование, выполненное самим автором. Это концептуальная презентация
Только. Упомянутый скульптурный аспект представляет собой специализированный метод строительства, который
делает упор на эксперименты с конкретными инструментами.(Подробнее об этом инструменте см.
см. ссылки ниже).

Предварительно существующий ферроцемент
методы, в частности, используют сетку для укрепления кожи, такой как раковины. Сетка подразумевает
непрерывная фиксированная связь между элементами сетки. Кольцевая арматура предлагает новые «развязанные» кольца
как альтернатива. Ферроцемент зависит от сетки, чтобы обеспечить основу, на которой
нанести цемент. Кольцевое армирование сочетает в себе традиционную кладку основы из камня.
и недавно предложенное кольцо (по одной нелинейной строке за раз) в качестве основы для
построение структуры.Однако кольцевое усиление использует гораздо более широкий выбор.
гранулированных заполнителей, чем кладка или бетон. Они тщательно покрыты
цементным тестом, как при обычном бетонировании, но редко при кладке.
Каменная кладка обычно исключает промежуточные камни из размера каменной кладки, все
путь вниз к песчаной частице. Тем не менее, именно эта непрерывная сортировка агрегатов
частицы, которые экономически улучшают предел прочности цементных смесей.
Акцент на этой необычной синергии позволяет развиваться по вертикали без
тенденция к оседанию обычного свежезамещенного бетона, а также без
кладка из плотно уложенных кирпичей или крупногабаритных облицовочных камней.Миссия
Кольца — это попытка новой синергии материалов. Это вторично
попытка расширить совокупный размерный диапазон. В первую очередь, это трудоустройство
колец как выбор арматуры. Метод предлагает все масштабы
реализация.

Вверху: «Сжатие»
Цепочка », черные кольца накладываются друг на друга, образуя« переплетенные »зоны.
Компрессорные узлы закладного бетона связывают кольца внахлест. Красные стрелки
указать зоны сжатия для отдельных колец.Перекрытие сжатия
зоны между соседними кольцами приводят к увеличению прочности на разрыв
по всему построенному элементу.

Линейная арматура
по периметру и очертаниям рекомендуются стержни, как в обычном бетоне
упражняться. Автор обнаружил, что перекрывающиеся кольца обеспечивают одинаковую прочность.
уровни, как обеспечивает армирование сеткой. Использовались случайные методы тестирования:
считается надежным в том смысле, что тесты сетки обычно неофициальны, поскольку сетка
качества меняются.Упомянутое испытание заключалось в дроблении старой работы молотком.
и отмечая относительные уровни силы. Перекрытие колец в
бетонный корпус, передает свойство растяжения арматурной стали от
одно кольцо к другому. В составных кривых это важно, поскольку сетка
плоский (то есть: он не может быть упруго образован без изгибов, которые
отменить главное свойство растяжения). Составные кривые структурно выгодны,
уменьшение площади поверхности, необходимой для ограждения данного пространства.Сквозная кривизна,
стоимость может быть уменьшена (синергия). Не нарушая бюджета, скульптурные качества
также возможны.

Кольцевое усиление
не ограничивается исключительно куполами. Составные кривые могут формировать здания
совсем иначе. Стены, не ограниченные традиционными, жесткими коробками,
могут быть построены с использованием этого метода кольцевого усиления. Данный бюджет
расширяется, сокращаются затраты, добавляется оригинальность и расширяется культура.

Это новое? Сжатие
навеска для колец новая, только в том, что автор этой особенности не заметил
подход публиковался, не обсуждался и не предлагался ранее.Структурирование

Какие бывают
преимущества?

Эти преимущества
доступен там, где есть щебень и трудолюбивы. Разработка передовых инструментов
это еще одна возможность.

Преимущества перед бетоном
это 1) сокращение работ по бетонной опалубке, 2) простота размещения арматуры, 3)
меньшая усадка при отверждении 4) неограниченные криволинейные возможности 5)
более легкая оболочка, 6) использование более сырого материала, следовательно, экономия за счет
местная экономика, 7) объединение монолитной конструкции и отделочного процесса в одном
(плавный) шаг.

Преимущества перед сетчатым ферроцементом включают: 1) легкость в прочном цементировании.
покрытие всех металлических армирующих поверхностей. Напротив, проникновение
перекрытие сеток из ферроцемента сложнее. 2) Сетки дороже
промышленные усилия по производству. Кольца могут эффективно производиться серийно,
или, в качестве альтернативы, спирали из плоской проволоки предлагают полезные сведения об испытаниях. 3) Доставка,
и массовое обращение с кольцами, прутьями или проволокой проще, чем ограниченно
размерные сетчатые изделия.

Недостатки?

Эта синергия представляет
несколько проблем, которые сложно реализовать. Прежде всего пытается что-нибудь
что отходит от традиционных трудовых практик, например: смешивание бетона с
необычные агрегаты. Традиционное оборудование не идеально подходит для
задание. Это предполагает либо дополнительные человеко-часы при использовании методов труда.
Однако имеются новые концепции экспериментального оборудования. (Ссылки ниже).

Ограничение для малых
бригады — допустимый прогресс с «зеленым» (неотвержденным) цементом.Для почти вертикальных стен можно сделать одноэтажный дом за один-два дня.
Но для уклона более нескольких градусов требуется дополнительная поддержка. Кольцевое усиление
может или не может применяться к перекрытиям с интегрированной балкой — перекрытиям
система.

Вверху: Тот же купол САПР
модель, показанная выше. Два набора колец показаны для двух слоев железобетона.
на стене первого этажа. Двухслойная сэндвич-теплоизоляция, которая
не отображается. Изогнутая поверхность купола представлена ​​всего одним слоем
кольца в этом рендеринге.

Вариации кольца
Размеры

Пункты и
изображения выше могут быть ошибочно означать: «один размер кольца подходит всем».
Скорее, для вашего рассмотрения предназначены кольца нескольких размеров. Небольшой
кольца могли бы заменить некоторые из крупных агрегатов. Некоторые населенные пункты
может не быть доступным дешевый бетонный заполнитель, заменители могут
быть исследованным. В альтернативной конструкции кольца могут использоваться кольца нескольких размеров,
или более плотное покрытие колец.Более плотное покрытие колец (или больше колец на единицу
площади) потребовало бы более тонких колец. Эта идея открывает дополнительные
исследование экспериментов с кольцами как более совершенной заменой агрегатов,
действительно, размер колец определен как заполнитель бетона. Эффективность
здесь зависит от сравнительной стоимости доставки стали и камня, которые
для некоторых областей может быть предпочтительным использование колец больших размеров. Не
металлические кольца также возможны.

А
3D-матрица кольца: __ Вот ссылка на некоторые дальнейшие разработки с ячейкой
как армирование.

Стена с контурной
поверхностная и кольцевая мозаика. (октябрь
2000).

Фотографии
предварительных испытаний на прочность летом 2000 года.

напыленный монолитный
(Воздушный шар) Рассмотрены купола

По общему признанию автор
имеет бетонные конструкции размером не более
От 12 футов до 4 метров (с использованием небольшого компрессорного оборудования, установленного жюри). Этот
предполагается многое: для распыления в масштабе дома требуется дорогостоящее оборудование и
ограничены относительно небольшими размерами форм и конфигурациями сшиваемых
все вместе.Кольцевое усиление как совокупность может адаптироваться к распылению воздушной формы.

Материально распыленный
бетон обычно имеет мелкий заполнитель, что увеличивает стоимость распыления для
заданной толщины. Другие методы размещения позволяют сэкономить на цементном тесте.
затрат и достижения равных сильных сторон. (Это более верно для населенных пунктов, в которых
добыча гравия или отвалы полезных ископаемых в пределах разумного расстояния автомобильным транспортом).

Бетон с насосом

Бетононасос есть
уже существующая, широко доступная услуга, которая может применяться для извещения о вызове.У него есть ограничение на размер камня, который можно перекачивать. Это ограничение размера
может потерять некоторые преимущества стоимости, предлагаемые более крупными частицами камня. Это могло бы
также вносят больше трудностей в планирование работ (в случае небольших
операции). Конструкционные бетонные работы всегда требуют большой концентрации.
но более интенсивен, когда требуется более одного подрядчика для координации
расписания.

Другие материалы

Использование пластика,
стекловолокно или другие материалы с высокой прочностью на разрыв вполне вероятны.Композитный
материалы являются надежным приложением для кольцевого усиления. Основная концепция
остается прежним: кольца с высоким пределом прочности в сочетании с дешевым сжимаемым «наполнителем».
Кольца «скованы» сжатием, а не растяжением.
континуум. Поэтому новая концепция «сжимающей цепочки»
сформирован. Я бы хотел «выдавить» кольца прямо из натуральных или синтетических материалов, а не из
используя проволоку в качестве основного материала.

Орбитальные орбиты
физические сущности, от субатомных до молекулярных связей, до астрономических
Все орбиты имеют кольцевой и стерический паттерны существования.Дополнительные принципы
такие как петли обратной связи и регенеративные явления также вдохновляют на синергию
кольцевания
исследование.

Примечание. Эти страницы размещены в открытом доступе и предоставляются «как есть». Автор не несет ответственности за использование или неправильное использование концепций этой серии. При построении или проверке моих концепций или описаний, которые размещены на моих связанных страницах, должны соблюдаться все соответствующие законы жизни.

Компания Enersearch была зарегистрирована в 1980 году, но так и не материализовалась в финансовом отношении.Синергия концепций исследуется и отражается на страницах этой серии. Это исследование продолжается на этом веб-сайте. Бо Аткинсон из штата Мэн, США.

index.html

сила кольца

Кольца для гидроизоляции — Press-Seal Corporation

Документ для загрузки

Загрузить документацию по продукту


Как это работает

  • Хомуты из нержавеющей стали крепят соединитель к трубе.
  • Разъем размещается по дуге стенки люка, а зажим из нержавеющей стали размещается прямо поперек области удержания.
  • Труба размещается на месте и заливается безусадочным герметизирующим составом OR
  • Труба помещается в опалубку, и конструкция заливается вокруг нее.

Почему лучше

  • Лучшая альтернатива единственному использованию строительного раствора.
  • Адаптируется к различным полевым условиям и условиям установки.
  • Может устанавливаться с существующими, новыми или монолитными конструкциями.
  • Практически неограниченные возможности выбора размера, стиля или типа трубы.

Где использовать

  • Люки
  • Колодцы мокрые
  • Квадратные насосно-лифтовые станции
  • Ливневые сооружения
  • Очистные сооружения на месте
  • Распределительные камеры
  • Смазочные перехватчики
  • Трубы круглые, арочные и эллиптические

Соответствует или превышает

ВОДОСТОЙКИ серии

WS соответствуют или превосходят требования к физическим свойствам материалов только следующих спецификаций:

  • Стандартные технические условия ASTM C 923 для упругих соединителей между железобетонными конструкциями колодцев, трубами и боковыми стенками
  • Стандартные технические условия ASTM C 1478 для упругих соединителей ливневого дренажа между железобетонными конструкциями ливневой канализации, трубами и боковыми стенками
  • Стандартные технические условия ASTM F 2510 для упругих соединителей между железобетонными конструкциями колодцев и гофрированными дренажными трубами из полиэтилена высокой плотности

Обратите внимание

WS-30 Гидрошпонки можно приобрести для эллиптических и арочных труб в широком диапазоне размеров.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ НА ТИПИЧНЫЕ ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МАТЕРИАЛА для WS WATERSTOP (как в ASTM C 923 и C 1478)
Испытание Метод испытания ASTM Требования к испытаниям Типичный результат
ХИМИЧЕСКАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ;
1N СЕРНАЯ КИСЛОТА
и 1N
ВОДОХЛОРНАЯ КИСЛОТА
D 534, ПРИ 22ºC ДЛЯ
48 ЧАСОВ
НЕТ ПОТЕРЯ ВЕСА
НЕТ ПОТЕРЯ ВЕСА
НЕТ ВЕСА
ПОТЕРЯ
НЕТ ВЕСА 9000
ПРОЧНОСТЬ НА РАЗРЫВ D 412 1200 PSI, МИН. 1450 фунтов / кв. Дюйм
УДЛИНЕНИЕ ПРИ РАЗРЫВЕ D 412 350%, МИН. 540%
ЖЕСТКОСТЬ D 2240 (ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЙ ДЮРОМЕТР) ± 5 ​​ОТ
ПРОИЗВОДИТЕЛЯ
УКАЗАННАЯ ЖЕСТКОСТЬ
УСКОРЕННАЯ
ПЕЧЬ
D 573, 70 ± 1ºC
НА 7 ДНЕЙ
СНИЖЕНИЕ НА 15%, МАКС.
ОРИГИНАЛЬНОГО НА РАСТЯЖЕНИЕ
ПРОЧНОСТЬ, УМЕНЬШЕНИЕ
НА 20%, МАКС. УДЛИНЕНИЕ
-13% ИЗМЕНЕНИЕ НА РАЗРЫВ
ИЗМЕНЕНИЕ, -14%
УДЛИНЕНИЕ
ИЗМЕНЕНИЕ
ИСПЫТАНИЕ НА СЖАТИЕ D 395, МЕТОД B, ПРИ
70ºC НА 22 ЧАСА
СНИЖЕНИЕ НА 25%, МАКС.
ОРИГИНАЛЬНОГО ОТРАЖЕНИЯ
13%
ВОДОПОГЛОЩЕНИЕ D 471 ПОГРУЖЕНИЕ 0,75
НА 2-ДЮЙМОВЫХ ОБРАЗЦАХ В
ДИСТИЛЛИРОВАННОЙ ВОДЕ ПРИ
70ºC В течение 48 часов
УВЕЛИЧЕНИЕ НА 10%, МАКС.
ИЛИ ОРИГИНАЛ ПО ВЕСУ
3,50%
ОЗОНУСТОЙЧИВОСТЬ D 1171 РЕЙТИНГ 0 PASS
НИЗКАЯ ТЕМПЕРАТУРА,
ХРУПКАЯ ТОЧКА
D 746 БЕЗ РАЗРУШЕНИЙ ПРИ -40ºC ПРОХОД
СОПРОТИВЛЕНИЕ РАЗРЫВАМ D 624, МЕТОД B 200 LBF / IN.(МИН.) 215 ФУНТОВ / ДЮЙМ

Гидроизоляционное затирочное кольцо должно использоваться при соединении труб ливневой канализации и других неводонепроницаемых конструкций с сборными железобетонными или залитыми на месте конструкциями, чтобы помочь контролировать инфильтрацию и эксфильтрацию и соответствовать требованиям Стандартной практики ASTM D 2321 для подземной установки. Термопластические трубы для канализации и других применений, работающих под действием силы тяжести, Раздел 7.10 — Соединения колодцев.

Соединитель гидрошпонки должен состоять из резиновой прокладки и внешнего зажима для крепления гидрошпонки к трубе перед заливкой или заливкой на место.Резиновая гидрошпонка должна быть изготовлена ​​исключительно из синтетического или натурального каучука и должна соответствовать или превосходить требования к физическим свойствам ASTM C 923, ASTM C 1478 и ASTM F 2510.

Минимальная толщина поперечного сечения должна составлять 0,30 дюйма (7,6 мм) и минимум 3 дюйма (76,2 мм) в длину. Часть Keylock должна входить в бетон как минимум на 1,5 дюйма (38 мм), чтобы обеспечить адекватное крепление для раствора. Безусадочный раствор должен быть размещен вокруг всей гидрошпонки и выдерживать минимальную толщину 2 дюйма (50 мм) между резиновой прокладкой и любым существующим или затвердевшим бетоном, чтобы обеспечить надлежащее уплотнение вокруг соединения гидрошпонки.

Внешний натяжной зажим должен быть изготовлен из немагнитной нержавеющей стали серии 300 и не должен иметь сварных швов.

Выбор гидрошпонки подходящего размера и любые требования к полевым испытаниям должны строго соответствовать рекомендациям производителя гидрошпонки. Кольцо для затирки гидрошпонки должно быть гидрошпонкой серии WS-30 производства компании Press-Seal Corporation, Форт-Уэйн, штат Индиана, или аналогичного производителя.

Калибровка стальных колец для измерения деформации и усадочного напряжения композитов на цементной основе

Материалы (Базель).2020 июл; 13 (13): 2963.

Факультет строительства и архитектуры Западно-Поморского технологического университета в Щецине, al. Пястов 50, 70-311 Щецин, Польша; [email protected]

Поступила 18.06.2020; Принято 30 июня 2020 г.

Лицензиат MDPI, Базель, Швейцария. Эта статья представляет собой статью в открытом доступе, распространяемую в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution (CC BY) (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Эта статья цитировалась другими статьями в PMC. .

Abstract

Усадка бетона — это явление, которое приводит к уменьшению объема композитного материала в течение периода отверждения. Метод определения эффектов ограниченной усадки описан в стандарте ASTM C 1581 / C 1581M – 09a. В этой статье показана калибровка измерительных колец в соответствии с теорией упругости и анализ зависимости деформации стального кольца от растягивающего напряжения высокоэффективного бетона как функции времени. Стальные кольца, снабженные тензодатчиками, используются для измерения деформации при сжатии образцов.Деформация вызвана усадкой образца бетонного кольца, который сжимается вокруг стальных колец. Метод позволяет регистрировать изменения процесса усадки во времени и оценивать склонность бетона к растрескиванию. Однако стандарт не акцентирует внимание на деталях механической конструкции испытательного стенда. Для получения точных измерений испытательный стенд необходимо откалибровать. Ошибки измерения могут быть вызваны неправильной, неравномерной установкой тензодатчиков, неточной геометрией стальных измерительных колец или неправильными настройками оборудования.Метод калибровки позволяет определить напряжение в бетонном образце, приводящее к его растрескиванию при определенной деформации стального кольца.

Ключевые слова: испытание с ограниченным кольцом , автогенное растрескивание при усадке, испытание на растрескивание бетона, испытание на растрескивание при усадке, калибровка с ограниченным кольцом

1. Введение

Усадка композитных материалов — это явление, при котором материал уменьшает свой объем в результате сушки, карбонизации и автогенных процессов [1,2,3,4,5].Если элемент не ограничен и может свободно изменять свой объем, конструкция остается нетронутой. Однако, когда усадка ограничена, отсутствие свободной деформации приводит к развитию внутренних напряжений, которые приводят к растрескиванию.

Одним из основных методов исследования контролируемого снижения усадочных деформаций бетона является использование кольцевых методов. Предположительно, первые испытания такого типа были проведены Карлсоном и Редингом [6] в 1940-х годах, где результатом исследований стал возраст растрескивания образцов бетонных колец.Геометрию и поперечное сечение бетонного кольца можно выбрать в зависимости от размера заполнителя. Степень ограничения зависит от модуля упругости и ширины двух колец: бетонного кольца и жесткого стального кольца, ограничивающих свободную деформируемость композита. Однако высота — общепринятый параметр. Разработаны различные геометрии ограничительных колец [7,8,9] и кольцевых бетонных образцов [7,10,11,12]. Были использованы два стальных измерительных кольца: внешнее и внутреннее, причем дополнительное внешнее кольцо использовалось для ограничения деформаций, вызванных автогенным набуханием и тепловым расширением бетона [13].Исследования эллиптических колец были реализованы для достижения более раннего растрескивания бетона [14,15]. В США были разработаны два стандарта для кольцевых испытаний: стандарт мостов AASHTO T 334-08 и ASTM 1581M – 09a.

Установленные в стандарте ASTM C 1581 / C 1581M – 09a «Определение возраста при растрескивании и характеристик вызванного растягивающего напряжения для строительного раствора и бетона при ограниченной усадке» размеры стальных и бетонных колец означают, что растягивающие напряжения из-за ограничений одинаковы. растягивающим напряжениям из-за высыхания наружной поверхности бетонных образцов.Такая конфигурация граничных напряжений вызывает равномерное деформирование бетонного сечения. Близкое значение краевого растягивающего напряжения определяет разрушение бетонного образца в результате превышения его прочности на разрыв [16]. В методе колец используется тензометрическое измерение деформации стального кольца, вызванной усадкой бетона. Существенным преимуществом этого метода является то, что регистрация деформаций начинается сразу после формирования образца.

В современных бетонах с низким водоцементным соотношением на общую усадку существенно влияет автогенная усадка, которая возникает на первой стадии твердения.Высокоэффективные бетоны подвергаются автогенной усадке даже до 200 мкм / м после первых суток созревания. В случае традиционных бетонов с водоцементным соотношением 0,5 величина автогенной усадки через 28 дней достигает 100 мкм / м и в практических условиях незначительна [1]. Растрескивание, вызванное усадкой, увеличивает глубину проникновения воды и агрессивных веществ, которые вызывают коррозию арматуры, выщелачивание бетона и, как следствие, ухудшение прочности бетона и разрушение конструкции.К настоящему времени было проведено множество исследований, направленных на повышение долговечности и минимизацию склонности бетона к растрескиванию. Исследования проанализировали влияние изменения климатических условий, влияющих на скорость разрушения бетонных образцов [10,17,18] и скорость, с которой начинается высыхание [19,20]. Также было исследовано влияние состава бетона на склонность к растрескиванию [7,9,21,22,23]. Исследование также включало эффект внутреннего отверждения пропитанного заполнителя [24,25], волокон [7,8,9,26,27], добавок, уменьшающих усадку [28,29].Испытания численного моделирования были также выполнены для прогнозирования склонности бетона к растрескиванию на основе кольцевых методов [30,31,32].

Испытания, проведенные в соответствии со стандартом ASTM C 1581 / C 1581M – 09a, позволяют определить время растрескивания образца бетона в результате сдержанной усадки, превышающей предел прочности бетона на растяжение. Однако определить точное значение усадки не представляется возможным; вместо этого необходимо измерить деформацию стального кольца. Прежде чем контрольные измерения можно будет использовать в дальнейшем анализе, необходимо откалибровать стальные измерительные кольца.Процесс калибровки исключает ошибки измерения, вызванные установкой тензодатчика, который может давать результаты, отличные от результатов, рассчитанных с помощью теоретических уравнений. Эти ошибки могут существенно повлиять или даже полностью нарушить измерения. Испытания калиброванных стальных колец методом ограниченного кольца позволяют точно измерять деформации в стальных кольцах и определять растягивающие напряжения в образцах бетонных колец.

В статье представлен процесс калибровки трех стальных мерных колец.Методика испытаний с использованием калиброванных фиксируемых колец была проведена для двух самоуплотняющихся высокопрочных бетонов с легким и натуральным заполнителем. Полученные значения деформации стального кольца и возникающие растягивающие напряжения в кольцевых образцах бетона были проанализированы для двух условий созревания: деформации из-за автогенной усадки и усадки при высыхании — боковая опалубка удалена через 24 часа бетонирования — и деформация из-за только автогенной усадки без эффектов высыхания боковой поверхности . Использование различных режимов испытаний позволило проверить точность измерения и стабильность развития деформации при кратковременных и длительных испытаниях.

2. Задача исследования

Целью исследования была калибровка трех стальных измерительных колец для регистрации деформации в соответствии со значениями, полученными из теории упругости. Новинкой этого испытания является калибровочный стенд и методика измерения деформации стальных колец в соответствии с ASTM C 158 / C 1581M – 09a, на которое был получен патент на изобретение.

3. Методы и программа экспериментов

3.1. Описание испытательного стенда

Принципиальная схема калибровочного испытательного стенда представлена ​​на рис.Стальное измерительное кольцо, оборудованное тензодатчиками, установленными по окружности на внутренней поверхности, должно быть установлено в центре внешнего защитного кольца и прикреплено к нижней пластине. Чтобы приложить внешнее давление для калибровки, необходимо поместить резиновую надувную манжету между измерительным кольцом и внешним экраном. Затем кольца следует накрыть жесткой верхней пластиной. Нижняя и верхняя пластины должны быть изготовлены из недеформируемого материала, например стали, и прикреплены друг к другу болтами.Наружное кольцо должно быть на 5 мм выше измерительного кольца для обеспечения свободной деформации. Такая конструкция испытательного стенда позволяет приложить сжимающие напряжения к внутреннему измерительному кольцу от неподвижной внешней защиты и неподвижных горизонтальных пластин.

Блок-схема системы калибровки стальных измерительных колец: ( a ) вид сверху; ( b ) раздел A-A.

Резиновую манжету следует подсоединить через цифровой манометр к воздушному компрессору для одновременной регистрации его давления и деформации измерительного кольца.Стальное измерительное кольцо соединено кабелями с тензометрическим мостом и измерительным оборудованием. В показанной на рисунке системе калибровки используется тензометрический мост с внутренней температурной компенсацией.

Система, используемая в лаборатории, представляет собой мост для тензодатчиков без внутренней температурной компенсации, что требует подключения тензодатчиков к полумостовым или полумостовым схемам Уитстона. Каждая точка измерения состояла из пары тензодатчиков, которые были приклеены по вертикали и по кольцу к внутренней поверхности стального кольца.Температурная компенсация обеспечивалась тензодатчиками, расположенными по вертикальной оси, которые являются частью цепи другого измерительного кольца. Схема показана на, а блок-схема представлена ​​на. Калибровка проводилась для трех измерительных колец с четырьмя парами тензодатчиков, расположенных через каждые 90 градусов. Тензодатчики были установлены по окружности, на полпути по внутренней поверхности стальных колец. Чтобы компенсировать температурное воздействие, записи были сняты с тензодатчиков, установленных в дополнительном измерительном кольце, которое не принимало активного участия в калибровке, как показано на рис.

Стенд для калибровочных испытаний: ( a ) установка измерительного кольца, резиновой манжеты и защитного кольца; ( b ) изолированы верхней пластиной, нижней пластиной и внешним экранирующим кольцом.

Система калибровки с использованием тензодатчика без внутренней температурной компенсации: 4 пары тензодатчиков.

Компоненты системы калибровки: ( a ) измерительные кольца во время испытания; ( b ) регистрация деформации и давления воздуха.

3.2. Процедура эксперимента

Сначала пассивный этап калибровки начинается с размещения измерительного кольца на испытательном стенде, его плотного соединения с пластинами и подключения измерительного оборудования и компрессора. Активный процесс калибровки начинается на втором этапе, как показано на. Воздух, нагнетаемый компрессором, поступал по шлангу с цифровым манометром на манжету. Когда пространство между кольцом и защитной пластиной заполняется, манжета начинает оказывать равномерное радиальное давление на окружающие поверхности, включая внешнюю поверхность стального кольца.Тензодатчики регистрируют изменение сопротивления и посылают импульс на измерительный мост, отвечающий за расчет деформации стального кольца. С измерительного моста сигнал отправляется на компьютер, который отображает измерения в виде непрерывного графика функции деформации кольца. показывает испытательный стенд во время процесса калибровки кольца.

Кроме того, чтобы минимизировать трение между расширяющейся манжетой и измерительным кольцом, внешние поверхности измерительного кольца, манжеты и внутренняя поверхность внешнего кольца были покрыты синтетическим маслом перед испытанием.Трение расширяющегося тора о внешнюю поверхность измерительного кольца может вызвать расхождения и неравномерную деформацию. Это является результатом коэффициента Пуассона для стали и может вызвать совокупную ошибку измерения для каждой калибровки измерительных колец.

Измерения позволяют получить временную функцию давления и деформации. Результат виден как линейная зависимость между окружной деформацией и радиальным напряжением. Сравнение функций, полученных в результате измерений и рассчитанных по теоретическим уравнениям, позволяет определить калибровочный коэффициент для испытуемого кольца.Калибровка позволяет сравнивать результаты измерения деформаций трех независимых колец.

Калибровочный анализ был выполнен отдельно для трех стальных колец с использованием теоретической функции [6]:

σR = −εθ · Es · ros2 − ris22ros2

(1)

где σR представляет собой внешнее давление, приложенное к стальному кольцу (МПа), εθ представляет собой окружную деформацию стального кольца (м / м · 10 −3 ), Es представляет собой модуль упругости стального кольца (ГПа), ros представляет собой внешний радиус стального кольца (мм), а ris представляет собой внутренний радиус стального кольца (мм).

На основании калиброванного отношения окружной деформации измерительных колец εθ к значению радиального давления σR определяется ход периферийных напряжений в бетонных кольцевых образцах. Наибольшее значение периферийных напряжений в бетонном образце зафиксировано в ближайшей зоне радиального напряжения стального кольца — на внутренней поверхности бетонного образца [6]:

σθmax, c = σR · (roc2ric2 + 1) / (roc2ric2−1)

(2)

где σθmax, c представляет собой максимальное окружное напряжение в бетонном образце (МПа), roc представляет собой внешний радиус бетонного образца (мм), а ric представляет собой внутренний радиус бетонного образца (мм).

4. Результаты

4.1. Результаты калибровочного испытания

Деформации стального кольца регистрировались индивидуально для каждого из четырех датчиков окружной деформации в зависимости от времени и в зависимости от действующего давления. Чтобы исключить возможные ошибки измерения и повысить точность калибровки, измерение давления, действующего на каждое кольцо, и измерение деформации на каждом тензодатчике проводилось 6 раз. Это позволило включить три цикла измерения, каждый раз поворачивая стальное кольцо вокруг резиновой манжеты, с двумя измерениями за цикл.Затем можно рассчитать среднее значение деформации стального кольца. Влияние давления воздуха в диапазоне от 0 до 5,5 бар на функцию деформации во времени было постоянным и повторяемым для каждого испытанного кольца, как показано на рис.

Деформация стального кольца B по отношению к внешнему давлению в диапазоне от 0 до 5,5 бар.

Измеренные значения деформации стальных колец для каждого калибра и для каждого пробного испытания показаны в. В таблице также показаны средние деформации для каждого калибра во всех испытаниях и средняя деформация для всего кольца в каждом испытании.

Таблица 1

Измеренные окружные деформации для отдельных тензодатчиков при постоянном давлении (5,5 бар).

Среднее значение кольца

время

−36,31

−3 9365 −3

900%

−3,8%

Измерительный цикл (MC) 1: Начальное положение 2: поворот на 90 ° 3: поворот на 180 ° Среднее значение калибра/
Теоретическое кольцо
Повторение 1 2 раза 1 раз 2 раза 1 раз 2 раза Отклонение
Кольцо A Деформация на датчик [м / м · 10 −6 ] 1 −37.26 −36,98 −35,54 −37,01 −36,67 −36,21 −36,61 101,9% 1,9%
2 −36,65 −36,5 −36,23 −36,54 −36,04 −36,29 101,0% 1,0%
3 −35,47 −35,47 −35,47 −36,14 9000,24 −355,54 9000,24

−36.54 −36,18 100,7% 0,7%
4 −36,55 −36,07 −36,33 −36,31 −36,18 −36,18 0,7%
Кольцо Среднее на MC −35,35 −36,33 −36,02 −36,43 −36,66 −36,13 −36,32 101,1% 1.1%
Кольцо B Деформация на датчик [м / м · 10 −6 ] 1 −35,82 −36,05 −35,25 −35,99 −35,71 −35,89 −35,89 −35,89 −35,71 −35,89 −35,89 −35,89 −35,75 % −0,4%
2 −35,43 −35,64 −35,97 −35,16 −35,58 −35,16 −35,49 −35,16 −35,492%
3 −35,36 −35,64 −35,92 −35,74 −34,84 −35,86 −35,56 99,05 −35,03 −36,04 −35,14 −35,81 −35,81 −35,11 −35,49 98,8% −1,2%
−1,2%
9105 9105 кольцо 910 −35,84 −35.57 −35,68 −35,49 −35,51 −35,58 99,0% -1,0%
Кольцо C Деформация на датчик [м / м · 10 −6 ] 1 −34,98 −35,11 −35,57 −35,27 −35,78 −35,47 −935985

% −1,6%
2 −35.51 −34,14 −34,05 −34,52 −34,54 −34,68 −34,57 96,2% −3,8%
3
3,8 31,21 −30,94 −30,56 −30,68 −30,81 85,7% −14,3%
4 −34,89 −34,71 −14,3% 34,5 −34.64 −34,69 96,6% −3,4%
Среднее по кольцу на MC −33,99 −33,71 −33,94 −33,8 −33,85 −33,85 9000,85
−33,86
94,2% −5,8%
Кольцо теоретическое −35,93 100,0% 0,0%

На основании отклонений, показанных на, можно заметить, что тензодатчики колец A и B были установлены правильно, а геометрия кольца находится в пределах 2%.Предполагается, что отклонение до 5% объясняет дефекты изготовления, и его влияние незначительно. Отклонения от 5% до 15% требуют применения калибровочного коэффициента, который вычисляется и применяется к отдельному тензодатчику или ко всему кольцу. Большое отклонение деформации требует исключения измерительного кольца из испытаний. В такой ситуации необходимо удалить неисправные тензодатчики и проверить геометрию кольца.

также показывает, что для кольца C измеренные значения отличаются на 6% от теоретической модели кольца.Датчики окружной деформации № 1, 2 и 4 на кольцах A, B и C регистрируют аналогичные значения деформации, в то время как датчик деформации № 3 на кольце C показывает значение ниже, чем значения для соответствующего датчика деформации на кольцах A и B. Это указывает на неправильную установку третьего датчика окружной деформации и правильную геометрию стального кольца. Как упоминалось выше, для кольца C должен применяться калибровочный коэффициент из-за отклонения измеренной деформации от теоретических значений в пределах 15%. Диапазоны допусков от ± 5% до ± 15% были проанализированы для каждого датчика окружной деформации и среднего значения деформации кольца относительно теоретического значения.

Когда тензодатчики регистрируют дифференциальные значения деформации при постоянном уровне давления, это указывает на их неправильную или непараллельную установку на внутренней поверхности кольца. Однако, если все зарегистрированные значения деформации аналогичны и ниже или выше теоретического значения, то, скорее всего, геометрия измерительного кольца отличается.

показывает точность измерения испытанных колец относительно теоретических значений деформации. Кольца A и B показывают значения деформации, близкие к рассчитанным по уравнению (1), тогда как кольцо C имело значительную ошибку измерения.

Окружная деформация испытанных стальных колец под давлением 5,5 бар с распределением по зонам правильности измерения: 1 — деформация кольца в пределах допуска ± 5%, 2 — деформация кольца требует использования калибровочного коэффициента в пределах ± 15%, 3 — неправильная регистрация деформации кольца.

показывает измеренную функцию окружной деформации и радиального напряжения для стальных колец и теоретическую кривую. Функция деформации для колец A и B развивается в соответствии с теоретической зависимостью.Исходя из этого, можно утверждать, что кольца A и B откалиброваны правильно, и нет необходимости в дополнительном усилении за счет калибровочного коэффициента. Деформации кольца C существенно отличаются от теоретических расчетов. Чтобы правильно откалибровать кольцо C, необходимо изменить коэффициент наклона функции окружной деформации и радиального напряжения.

Определение калибровочного коэффициента для индивидуального кольца.

4.2. Коэффициент калибровки для отдельного кольца

Результатом процесса калибровки является индивидуально определенный коэффициент калибровки кольца (3), который регулирует коэффициент наклона графика измеренных значений в соответствии с теоретическим графиком.Этот коэффициент учитывает геометрические дефекты кольца и неправильную установку тензодатчика. Коэффициенты калибровки для трех рассматриваемых измерительных колец показаны на рис.

где εθ.t представляет собой теоретическую окружную деформацию стального кольца при заданном давлении (м / м · 10 −6 ), εθ.m представляет собой измеренную окружную деформацию стального кольца при заданном давлении (м / м · 10 ). −6 ), а γc представляет собой калибровочный коэффициент.

Таблица 2

Допуск на погрешность и коэффициенты калибровки.

Кольцо Деформация при 5,5 бар [м / м · 10 −6 ] Отклонение [%] Калибровочный коэффициент [-]
A

005

−365,32 9 1.000
B −35.58 −1.0 1.000
C −33.86 −5.8 1.061
Теория −35.93

Зарегистрированные деформации колец A и B находятся в пределах допуска нижней границы 5%, поэтому их не нужно калибровать, и их можно напрямую использовать в дальнейших анализах. Измеренные деформации для кольца C должны быть рассчитаны, включая калибровочный коэффициент, в соответствии с уравнением:

где εθ.n представляет собой измеренную окружную деформацию стального кольца «n» (м / м · 10 -6 ), а εθ.n.m представляет зарегистрированную окружную деформацию стального кольца «n».

Калибровочный коэффициент также можно использовать для корректировки времени растрескивания бетона, как показано в уравнении (5). В случае равномерного отклонения зарегистрированных деформаций от всех тензодатчиков данного кольца это ясно указывает на жесткость, которая отклоняется от жесткости теоретического кольца. В такой ситуации, когда отклонение деформации находится в диапазоне от 5% до 15%, разумно изменить зарегистрированное время растрескивания бетона с помощью калибровочного коэффициента. На основании результатов только один тензодатчик с С-образным кольцом показал значения значительно ниже теоретического значения, что ясно указывает на ошибку установки этого тензодатчика и отсутствие причин для изменения времени растрескивания этого кольца.

tcrack.n = tcrack, n.mγc

(5)

где tcrack.n представляет собой измеренное время растрескивания стального кольца «n» после калибровки (дни), а tcrack.n.m представляет зарегистрированное время растрескивания стального кольца «n» (дни).

Использование такой калибровки необходимо для каждого измерительного кольца, которое было подготовлено для испытаний на устойчивость к растрескиванию в соответствии со стандартом ASTM C 1581 / C 1581M – 09a.

4.3. Отношение σ-ε

Использование калибровочных коэффициентов для каждого измерительного кольца позволяет единую интерпретацию результатов, усреднение значений деформации, определение среднего времени растрескивания как среднего значения времени растрескивания для отдельных образцов и определение функции окружная деформация измерительного кольца εθ до максимальных значений окружных напряжений в бетонных кольцевых образцах σθmax, c.представлена ​​линейная зависимость обсуждаемых параметров.

Теоретическая взаимосвязь между деформацией стального кольца и растягивающим напряжением образца бетонного кольца.

5. Экспериментальные исследования

Анализ влияния калибровки стального измерительного кольца был проведен для двух самоуплотняющихся бетонов: бетона С-1 с мелким и крупным естественным заполнителем и бетона С-2 с предварительно замоченным мелким заполнителем. и крупный легкий заполнитель. Для обоих проанализированных бетонов были проведены два типа испытаний бетона на усадку; первый был основан на деформации бетона через 24 часа после бетонирования, а второй не предполагал деформации образца.

Состав рассматриваемых бетонных смесей приведен в. Кольцевые бетонные образцы были сформированы вокруг стальных измерительных колец, и их геометрия соответствовала требованиям ASTM C 1581 / C 1581M – 09a. Измерительные стенды помещались в климатическую камеру, где испытания проводились при постоянной температуре T = 20 ± 2 ° C и относительной влажности RH = 50 ± 3%. Разработанные бетоны должны были иметь высокую склонность к растрескиванию под влиянием общей усадки.

Таблица 3

Состав и обозначение бетонных смесей.

Бетон Цемент 42,5R [кг / м 3 ] Зола-унос
[кг / м 3 ]
Пары кремнезема
[кг / м 3 ]
Вода [ кг / м 3 ] SP [кг / м 3 ] Агрегат [кг / м 3 ]
Натуральный Легкий
0–2 2–8 90

0–4 4–8
C1 / 450 / NA 450 72 38 155 11 624 1072 — 9000

— 9000

C2 / 450 / NA-LWA 450 72 38 155 7.65 310 540

Испытания на деформацию проводились одновременно на трех калиброванных измерительных кольцах, как показано на.

Испытание бетона на ограниченную усадку: ( a ) образцы бетона, изолированные и подвергнутые автогенной усадке; ( b ) снятие боковой опалубки через 24 часа бетонирования и измерение влияния усадки при высыхании.

и представить результаты испытаний стального кольца на деформацию и развитие растягивающих напряжений на внутренней поверхности бетонных образцов с момента их образования с последующей деформацией через 24 ч и до их растрескивания в результате постепенного высыхания. усадка.

Развитие деформации в стальных кольцах и прогресс напряжения в бетоне C-1, вызванный полной усадкой.

Развитие деформации в стальных кольцах и прогресс напряжения в бетоне C-2, вызванный полной усадкой.

Проведенные испытания на деформацию позволили провести два отдельных анализа. Первый анализ касался деформаций измерительного кольца C до и после калибровки с учетом определенного калибровочного коэффициента. На основании этого можно сделать вывод, что калибровка подтверждает правильность кольца C относительно колец A и B.Следовательно, значения деформации характеризуются низким стандартным отклонением и позволяют определить среднее развитие деформации, влияющее на правильную интерпретацию результатов.

Второй анализ относился к интерпретации свойств материала бетона на основе отношения деформации стального кольца к растягивающему напряжению на внутренней поверхности кольцевых образцов бетона как функции времени. Использование природного заполнителя в бетоне С-1 привело к более высоким прочностным параметрам, а также к более воздухонепроницаемой и однородной структуре по сравнению с бетоном С-2 с легким заполнителем.Тем не менее, бетон С-1 треснул на третьи сутки после бетонирования при среднем значении деформации стального кольца -76,8 мкм / м и среднем растягивающем напряжении 6,2 МПа на внутренней поверхности образцов бетона. Динамическое развитие автогенной усадки в первые сутки и дополнительное влияние усадки при высыхании через сутки привели к быстрой потере прочности из-за растрескивания образцов бетона С-1. В случае бетона С-2 в первые сутки автогенной усадки не наблюдалось и наблюдалось умеренное развитие усадки от высыхания после деформирования образца.Легкий пропитанный заполнитель привел к внутреннему уходу, который вызвал более медленное развитие усадки и напряжения. Использование легкого заполнителя увеличило время растрескивания примерно до 5 дней и снизило прочность бетона. Растрескивание бетона C-2 произошло при среднем значении деформации стального кольца -16,3 мкм / м, что вызвало среднее напряжение растяжения внутренней поверхности 1,3 МПа. показана морфология трещин образца бетона после потери прочности из-за автогенной усадки и усадки при высыхании. Развитие деформации измерительных колец отражает однородность структуры материала.Следовательно, наблюдается, что для бетона C-2 ход деформации был более неравномерным.

Кольцевые образцы бетона с трещинами: ( a ) высококачественный бетон с крупным естественным заполнителем 2-8, ширина трещины = 0,9 мм; ( b ) высокопрочный бетон с крупным легким заполнителем 4-8, шириной трещины = 2,4 мм.

В следующих испытаниях ограниченного бетона типа 2 было проанализировано влияние калибровки стальных колец на правильность измерений в течение более длительного периода времени.Кольцевые образцы бетонов С-1 и С-2 не деформировались через 1 день, но оставались изолированными в течение 28 дней. В то время развивалась только автогенная усадка, и было проанализировано ее влияние на деформации стального кольца. Результаты тестирования показаны в и.

Развитие деформации в стальных кольцах и прогресс напряжения в бетоне C-1, вызванный автогенной усадкой.

Развитие деформации в стальных кольцах и прогресс напряжения в бетоне С-2, вызванный автогенной усадкой.

Измерение деформации стальных колец под действием автогенной усадки, особенно для бетона С-1, показало правильность процедуры калибровки в диапазоне 28 суток.Для С-образного кольца представлены результаты до и после калибровки. Применение калибровочного коэффициента для деформации С-образного кольца позволило правильно проанализировать результаты и определить склонность бетона к растрескиванию как в короткие, так и в длительные периоды измерения.

На основании анализа развития параметров бетона С-1 с натуральным заполнителем можно заметить монотонное увеличение деформации измерительных колец в результате непрерывного развития автогенной усадки бетона.В течение 28 дней бетон не проявляет склонности к растрескиванию при заданном уровне ограничений. С другой стороны, характер увеличения и величина среднего растягивающего напряжения на внутренней поверхности образцов бетона на уровне 5,5 МПа может свидетельствовать о развитии микротрещин в структуре и разрушении образцов на позднее время. Отсутствие растрескивания образца в течение 28 дней вызвано увеличением прочности бетона во время испытания и отсутствием усадки при высыхании.

Анализ хода деформации измерительных колец для бетона С-2 с легким заполнителем не показал влияния автогенной усадки. Во всем диапазоне измерений пропитанный легкий заполнитель проявил свойства отверждения, в результате чего в кольцевых образцах бетона не развивалась автогенная усадка. Регистрация деформаций стального кольца во всем диапазоне измерений составляла от 0 до -10 мкм / м, создавая минимальное растягивающее напряжение в бетонных образцах.

доказывает необходимость калибровки стального кольца C, где калиброванные значения деформации сходятся с деформациями для колец A и B.Неоткалиброванная зарегистрированная деформация кольца C также была нанесена на график и показывает приблизительное отклонение растягивающих напряжений бетона через 28 дней примерно на 0,4 МПа, что означает занижение примерно на 7% относительно среднего напряжения для всех образцов.

6. Выводы

При калибровочном испытании давление, прикладываемое к измерительному кольцу резиновой манжетой, имитирует нагрузку, вызванную усадкой бетона. Измерение давления воздуха с помощью цифрового манометра позволяет определить график функции окружной деформации и радиального напряжения.Калибровочный тест дополнительно устраняет ошибку, вызванную геометрией и модулем упругости материала. Пневматическая калибровка позволяет компенсировать ошибки, вызванные неправильной установкой тензодатчика, путем применения определенного в ходе испытаний калибровочного коэффициента, который переводит зарегистрированные деформации в калиброванные окружные деформации, близкие к теоретическим значениям.

Процедура калибровки позволила провести одновременные измерения деформации при заданном напряжении для всех колец испытательного стенда.Полученные калибровочные функции используются для расчета средних значений результатов, которые могут быть использованы в дальнейших исследованиях. Калиброванные деформации помогают определить напряжения, возникающие в момент растрескивания бетонных кольцевых образцов, с помощью стандартного жесткого измерительного кольца. Это позволяет классифицировать склонность бетона к растрескиванию.

Краткосрочные и долгосрочные испытания подтверждают эффективность калибровки для правильной интерпретации результатов испытаний на склонность бетона к растрескиванию с использованием ограничительных колец.Применяемый метод калибровки расширяет объем испытаний за счет правильного анализа средней деформируемости стальных колец и определения значения растягивающего напряжения в бетоне при заданном уровне деформации стального кольца.

В дальнейшем планируется провести исследования влияния процентного содержания минеральных добавок на время растрескивания кольцевых бетонных образцов, вызванного эффектом автогенной усадки.

7. Патенты

№ PL225785: Метод калибровки измерительных колец, используемых для измерения их деформируемости в результате деформации сжатия заливаемых материалов, и система калибровки измерительных колец, используемых для измерения их деформируемости в качестве результат усадочной деформации заливаемых материалов.

Благодарности

Авторы хотели бы выразить признательность факультету гражданского строительства и архитектуры Западнопоморского технологического университета в Щецине и поблагодарить за возможность проведения исследования, описанного в этой статье. Мы благодарим нашего технического специалиста Рышарда Войташевского и рецензента д-ра Патрика Дж. Волерта, чьи предложения значительно улучшили эту рукопись.

Вклад авторов

Концептуализация, A.Z. и М.К .; методология, А.З .; программное обеспечение, А.З .; проверка, А.Z .; формальный анализ, А.З .; следствие, А.З., М.К .; письменность — подготовка оригинального черновика, А.З., М.К .; написание — просмотр и редактирование, А.З., М.К .; надзор, А.З., М.К. Все авторы прочитали и согласились с опубликованной версией рукописи.

Финансирование

Это исследование не получало внешнего финансирования.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Список литературы

2. Тадзава Э. Автогенная усадка бетона. 1-е изд. A&FN Spon Press; Лондон, Великобритания: 1999.[CrossRef] [Google Scholar] 3. Се Т., Фанг С., Мохамад Али М.С., Визинтин П. Характеристики автогенной усадки и усадки при высыхании бетона со сверхвысокими характеристиками (UHPC): экспериментальное исследование. Джем. Concr. Compos. 2018; 91: 156–173. DOI: 10.1016 / j.cemconcomp.2018.05.009. [CrossRef] [Google Scholar] 4. Ян Ю., Сато Р., Каваи К. Автогенная усадка высокопрочного бетона, содержащего микрокремнезем, при высыхании в раннем возрасте. Джем. Concr. Res. 2005. 35: 449–456. DOI: 10.1016 / j.cemconres.2004.06.006. [CrossRef] [Google Scholar] 5.Dueramae S., Tangchirapat W., Chindaprasirt P., Jaturapitakkul C., Sukontasukkul P. Автогенная и высыхающая усадка строительных растворов и пористая структура паст, изготовленных с активированным связующим из остатков карбида кальция и летучей золы. Констр. Строить. Матер. 2020; 230: 116962. DOI: 10.1016 / j.conbuildmat.2019.116962. [CrossRef] [Google Scholar] 6. Карлсон Р.В., Ридинг Т.Дж. Растрескивание бетона. J. Boston Soc. Civ. Англ. 1942; 29: 98–109. [Google Scholar] 7. Hogancamp J., Grasley Z. Использование тонкодисперсного цемента для повышения эффективности углеродных нановолокон в отношении устойчивости портландцементных растворов к высыханию при усадке и растрескивании.Джем. Concr. Compos. 2017; 83: 405–414. DOI: 10.1016 / j.cemconcomp.2017.08.006. [CrossRef] [Google Scholar] 8. Ю Д.-Х., Бантия Н., Юн Ю.-С. Бетон со сверхвысокими характеристиками, армированный фиброй: развитие деформации усадки в раннем возрасте и возможность растрескивания. J. ASTM Int. 2017; 45: 2061–2070. DOI: 10.1520 / JTE20160114. [CrossRef] [Google Scholar] 9. Бриффо М., Бендуджема Ф., Д’Алоя Л. Влияние волокон на растрескивание бетонной футеровки в раннем возрасте. Часть I: Лабораторный кольцевой тест. Тунн. Undergr. Space Technol.2016; 59: 215–220. DOI: 10.1016 / j.tust.2016.07.016. [CrossRef] [Google Scholar] 10. Карлсон Р.В., Ридинг Т.Дж. Модельное исследование усадочного растрескивания в бетонных стенах зданий. ACI Struct. J. 1988; 85: 395–404. [Google Scholar] 11. Хоссейн А.Б., Вайс Дж.В. Роль геометрии образца и граничных условий на развитие напряжений и растрескивание при испытании с удерживаемым кольцом. Джем. Concr. Compos. 2006; 26: 189–199. DOI: 10.1016 / j.cemconres.2004.06.043. [CrossRef] [Google Scholar] 12. Гжибовски М., Шах С.П. Усадочное растрескивание фибробетона.ACI Mater. J. 1990; 87: 138–148. [Google Scholar] 13. Дин С.В., Шлиттер Дж. Л., Сентер А. Х., Бенц Д. П., Нантунг Т., Вайс В. Дж. Тест с двойным концентрическим кольцом для оценки развития остаточного напряжения из-за ограниченного изменения объема. J. ASTM Int. 2010; 7: 1–13. DOI: 10.1520 / JAI103118. [CrossRef] [Google Scholar] 14. Донг В., Чжоу X., Ву З. Метод, основанный на механике разрушения, для прогнозирования растрескивания круглых и эллиптических бетонных колец при ограниченной усадке. Англ. Фракт. Мех. 2014; 131: 687–701.DOI: 10.1016 / j.engfracmech.2014.10.015. [CrossRef] [Google Scholar] 15. Донг В., Чжоу X., Ву З., Кастюкас Г. Влияние размера образца на оценку усадочного растрескивания бетона через эллиптические кольца: тонкий против толстого. Comput. Struct. 2016; 174: 66–78. DOI: 10.1016 / j.compstruc.2015.12.005. [CrossRef] [Google Scholar] 16. Бентур А., Ковлер К. Оценка характеристик растрескивания в цементных системах в раннем возрасте. Матер. Struct. 2003. 36: 183–190. DOI: 10.1007 / BF02479556. [CrossRef] [Google Scholar] 17.Ли З., Ци М., Ли З., Ма Б. Ширина трещины в высокоэффективном бетоне из-за ограниченной усадки. J. Mater Civ. Англ. 1999; 11: 214–223. DOI: 10.1061 / (ASCE) 0899-1561 (1999) 11: 3 (214). [CrossRef] [Google Scholar] 18. Шах Х. Р., Вайс Дж. У. Количественная оценка усадочного растрескивания в фибробетоне с помощью кольцевого теста. Матер. Struct. 2006; 39: 887–899. DOI: 10.1617 / s11527-006-9089-9. [CrossRef] [Google Scholar] 19. Беушаузен Х., Чилвеса М. Оценка и прогноз растрескивания при усадке при высыхании в перекрытиях из клеевого раствора.Джем. Concr. Res. 2013; 53: 256–266. DOI: 10.1016 / j.cemconres.2013.07.008. [CrossRef] [Google Scholar] 20. Ковлер К., Сикулер Дж., Бентур А. Испытания на ограниченную усадку кольцевых образцов из фибробетона: влияние теплового расширения сердцевины. Матер. Struct. 1993; 26: 231–237. DOI: 10.1007 / BF02472616. [CrossRef] [Google Scholar] 22. Хуан Л., Хуа Дж., Кан М., Ло К., Чжоу Ф. Влияние стальных пластин и шпилек на усадочные свойства и потенциал растрескивания высокопрочного бетона. Материалы. 2019; 12: 342.DOI: 10.3390 / ma12030342. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 23. Ма Л., Чжао Ю., Гун Дж. Сдержанные свойства растрескивания при усадке в раннем возрасте высокоэффективного бетона, содержащего летучую золу и измельченный гранулированный доменный шлак. Констр. Строить. Матер. 2018; 191: 1–12. DOI: 10.1016 / j.conbuildmat.2018.09.154. [CrossRef] [Google Scholar] 24. Kaszyńska M., Zieliński A. Влияние состава смеси на усадочное растрескивание легкого самоуплотняющегося бетона. Композиты с хрупкой матрицей.2012; 10: 265–274. DOI: 10,1533 / 9780857099891,265. [CrossRef] [Google Scholar] 25. Kaszyńska M., Zieliński A. Влияние легкого заполнителя на минимизацию автогенной усадки в самоуплотняющемся бетоне. Процедуры Eng. 2015; 108: 608–615. DOI: 10.1016 / j.proeng.2015.06.186. [CrossRef] [Google Scholar] 26. Ву X., Чжоу Дж., Кан Т., Ван Ф., Дин X., Ван С. Лабораторные исследования растрескивания при усадке в переработанном заполненном бетоне, армированном отработанным волокном. Материалы. 2019; 12: 1196. DOI: 10.3390 / ma12081196.[Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 27. Сарадар А., Тахмуреси Б., Мохсени Э., Шадмани А. Ограниченное растрескивание при усадке армированного волокном высокопрочного бетона. Волокна. 2018; 6: 12. DOI: 10.3390 / fib6010012. [CrossRef] [Google Scholar] 28. Шах С.П., Карагулер М.Э., Саригафхути М. Влияние добавок, снижающих усадку, на ограниченное усадочное растрескивание бетона. ACI Mater. J. 1992; 89: 291–295. [Google Scholar] 29. Вайс Дж., Лура П., Раджабипур Ф., Сант Дж. Эффективность добавок, уменьшающих усадку, при различной влажности в раннем и раннем возрасте.ACI Mater. J. 2008; 105: 478–486. DOI: 10,14359 / 19977. [CrossRef] [Google Scholar] 30. Аль-Мусави Х., Хуанг Х., Гуаданьини М., Пилакутас К. Численное исследование влияния ограниченной усадки на быстротвердеющие плоские и переработанные чистые стальные фибробетонные покрытия. Констр. Строить. Матер. 2020; 244: 117723. DOI: 10.1016 / j.conbuildmat.2019.117723. [CrossRef] [Google Scholar] 31. Бриффо М., Бенбуджема Ф., Торренти Дж. М., Нахас Г. Численный анализ испытания термоактивного удерживаемого кольца на усадку для изучения поведения массивных бетонных конструкций в раннем возрасте.Англ. Struct. 2011; 33: 1390–1401. DOI: 10.1016 / j.engstruct.2010.12.044. [CrossRef] [Google Scholar] 32. Радлиньска А., Кашиньска М., Зелиньски А., Е. Х. Раннее растрескивание самоуплотняющегося бетона с легкими и нормальными заполнителями. J. Mater. Civ. Англ. 2018; 30: 04018242. DOI: 10.1061 / (ASCE) MT.1943-5533.0002407. [CrossRef] [Google Scholar]

(PDF) Влияние размера / геометрии образца на усадочное растрескивание колец

ЖУРНАЛ ИНЖЕНЕРНОЙ МЕХАНИКИ / ЯНВАРЬ 2000/101

могучий, линейный, вязкоупругий цилиндр, в котором усадка —

предотвращаются на внутреннем радиусе.Теория, основанная на механике нелинейного упругого разрушения

, была использована

, чтобы проиллюстрировать, что возраст, при котором происходит растрескивание усадки в закрепленном бетоне

, зависит от размера / геометрии. Благоприятная корреляция

наблюдалась между теоретически предсказанным возрастом растрескивания

и экспериментально наблюдаемым возрастом трещины —

ing. Эта работа показывает, что по мере того, как материал становится менее хрупким, его геометрическая зависимость возрастает.В этой работе описан

метод решения для прогнозирования возраста сдерживаемого растрескивания при усадке

для широкого диапазона геометрических форм кольцевых образцов, предполагающих равномерную усадку в радиальном направлении.

БЛАГОДАРНОСТИ

Авторы выражают благодарность Центру NSF за поддержку

Advanced Cement-Based Materials и Grace Construction Products, подразделения

W. R. Grace Conn., Co.

ПРИЛОЖЕНИЕ. ЛИТЕРАТУРА

Almudaiheem, J.А. и Хансен В. (1987). «Влияние размера и формы образца

на усадку при высыхании». ACI Materials J., 84 (2), 130–135.

Альтуба, С.А., и Ланге, Д.А. (1997). «Ранняя ползучесть и усадка

волокнистого армированного бетона для покрытия аэродромов». Авиационное покрытие

, технология

, Ф. В. Германн, изд., ASCE, Нью-Йорк, 229–243.

Базант, З. П. (1984). «Размерный эффект при тупой трещине: бетон, горная порода и металл

». Дж. Энгрг. Mech., ASCE, 110 (4), 518–535.

,

, Базант, З.П. (1985). «Глава 13: Разрушение бетона и армированного бетона

». Механика геоматериалов, З. П. Базант, изд., Wiley, New

York.

Базант, З.П., изд. (1986). «Ползучесть и усадка бетона: математическое моделирование

». Proc., 4th RILEM Symp., 909.

Bazant, Z. P., and Kazemi, M. T. (1990). ‘‘ Размерный эффект при разрыве рамик ce-

и его использование для определения энергии разрушения и эффективной длины зоны

процесса.» Варенье. Ceram. Soc., 73 (7), 1841–1853.

Базант, З. П., и Ли, З. (1995). «Модуль разрыва: размерный эффект из-за начала разрушения

в пограничном слое». J. Struct. Engrg., 121 (4), 739–

,

746.

,

, Bazant, Z. P., and Planas, J. (1998). Разрушение и размерный эффект в бетоне

и других квазихрупких материалах. CRC, Бока-Ратон, Флорида,

,

, Блум, Р.А., и Бентур, А. (1995). «Свободная и ограниченная усадка

нормального и высокопрочного бетона.’’ ACI Mat. J., 92 (2), 211–217.

Брукс Дж. Дж. И Цзян X. (1993). «Влияние химической добавки

на ограниченную усадку бетона при высыхании». Химическая добавка

туров, SP-173, ACI, Детройт, штат Мичиган, 249–265.

,

Карлсон, Р. У., и Рединг, Т. Дж. (1988). «Модель изучения усадки

трещин в бетонных стенах и зданиях». ACI Struct. J., 85 (4), 395–

404.

‘‘ Бетон и заполнители. (1994). Ежегодная книга стандартов ASTM.Vol.

4.02.

Фоллиард, К. Дж., И Берке, Н. С. (1997). «Свойства высокоэффективного бетона

, содержащего добавку, уменьшающую усадку». Cement and Con-

crete Res., 27 (9), 1357–1364.

Гилберт Р. И. (1992). «Растрескивание в результате усадки в полностью закрепленных бетонных элементах

». ACI Struct. J., 89 (2), 141–149.

Грысбовски М. и Шах С. П. (1990). «Растрескивание в результате усадки железобетона из волокна

,

». ACI Mat.J., 87 (2), 138–148.

Jenq, Y., and Shah, S.P. (1985). «Двухпараметрическая модель разрушения бетона

». Дж. Энгрг. Mech., ASCE, 111 (10), 1227–1241.

Jenq, Y., and Shah, S.P. (1991). «Особенности механики распространения квазихрупких трещин

в бетоне». Int. J. Fracture, 51, 103–120.

Джон Р. и Шах С. П. (1989). «Анализ механики разрушения бетона с высокой прочностью

». Дж. Мат. в Civ. Engrg., ASCE, 1 (4), 185–198.

Краусс П.Д., Рогалла, Э. А., Шерман, М. Р., Макдональд, Д. Б., Осборн,

,

А. Е. Н. и Пфейфер, Д. В. (1995). «Поперечные трещины в недавно построенных

мостовых настилах». Национальная кооперативная программа исследований автомобильных дорог

, проект 12-37.

Купфер Х., Хильсдорф Х. К. и Руш Х. (1969). «Поведение бетона

при двухосных напряжениях». J. Am. Бетонный ин-т, 66 (8), 565–666.

Мюллер, Х.С. (1992). ‘‘ Новые модели прогнозирования ползучести и усадки

бетона.’’ Ползучесть и усадка бетона: влияние материалов и окружающей среды

, SP-135, C.C. Fu и M.A. Daye, eds., ACI, Detroit,

Mich., 1–19.

Невилл А. М. (1996). Свойства бетона, 4-е изд., Addison-Wesley,

,

, Рединг, Массачусетс,

,

, Оуян, К., Мобашер, Б., и Шах, С. П. (1990). «Подход R-кривой

для разрушения квазихрупких материалов». Engrg. Fracture Mech.,

37 (4), 901–916.

Оуян, К., и Шах, С.П. (1991). «Зависимая от геометрии R-кривая для квазихрупких материалов

». J. Am. Ceramic Soc., 74 (11), 2831–2836.

,

Пайлер, А.М., Билль, М., и Серрано, Дж. Дж. (1989). «Влияние фибры Ad-

на автогенную усадку микрокремнеземного бетона». ACI Mat.

J., 86 (2), 139–149.

,

Planas, J., Guinea, G.V, and Elices, M. (1995). «Модуль разрушения и свойства разрушения бетона

». Механика разрушения бетонных конструкций —

туров, F.Виттман, изд., Издательство Aedicato Publishers, Фрайбург, Германия.

Scheissl, P., ed. (1998). «Коррозия стали в бетоне». RILEM Rep.

of Tech. Com. 60-CSC, Chapman & Hall, Лондон.

Шах, С. П. (1984). «Зависимость вязкости разрушения бетона от геометрии и состава образца

». Механика разрушения бетона, А.

Карпинтери и А. Р. Инграффеа, ред. Мартинус Нийхофф, Дордрехт,

Нидерланды, 118–120.

RILEM.(1991). «Определение параметров разрушения (K

IC

и CTOD

C

)

простого бетона с использованием испытаний на трехточечный изгиб». Мат. Struct., 23, 457–

,

460.

,

Шах, С. П., Карагулер, М. Э., и Саригафхути, М. (1992). «Влияние добавок, снижающих усадку

, на ограниченное растрескивание при усадке кон-

крит». ACI Mat. J., 89 (3), 88–90.

Шах, С. П., Оуян, К., Маринкунте, С., Янг, В., and Becq-Giraudon,

E. (1998a). «Модель механики разрушения для усадочного растрескивания ограниченного бетонного кольца

». ACI Mat. J., 339–346.

Шах, С. П., Шварц, С. Э. и Оуян, К. (1995). Механика разрушения

бетона: Применение механики разрушения к бетонной породе и

другим квазихрупким материалам. Вили, Нью-Йорк.

Шах, С. П., Вайс, В. Дж., И Янг, В. (1998b). «Растрескивание в результате усадки —

можно ли предотвратить?» Concrete Int., 20 (4), 51–55.

Свами Р. Н. и Ставаридес Х. (1979). «Влияние армирующего волокна

на растрескивание при ограниченной усадке». ACI J., 76 (3), 443–460.

Tang, T., Shah, S.P., and Ouyang, C. (1992). «Механика разрушения и размерный эффект

бетона при растяжении». J. Struct. Engrg., 118 (11), 3169–

,

3185.

,

Тимошенко С. П., Гудье Дж. Н. (1987). Теория упругости. Mc-

Graw-Hill, Нью-Йорк.

Ван, К., Янсен, Д., и Шах, С. П. (1997). «Проницаемость бетона с трещинами

». Cement and Concrete Res., 27 (5), 409–415.

Weiss, W. J. (1999). «Прогнозирование раннего возраста растрескивания в толстых бетонных конструкциях

», докторская диссертация, Северо-Западный университет, Эванстон, Иллинойс,

Вайс, У. Дж., Борищевский, Б. Б., и Шах, С. П. (1999). ‘‘ Влияние

добавки, уменьшающей усадку, на усадку в раннем возрасте бетона с высокими характеристиками

.’’ Использование высокопрочного / высокоэффективного бетона

, И. Холланд и Э. Дж. Селлевольд, ред., Сандефьорд Норвегия,

1339–1350.

Weiss, W. J., Yang, W., and Shah, S. P. (1998). «Растрескивание из-за усадки

,

удерживаемых бетонных плит». Дж. Энгрг. Мех., 124 (7), 765–774.

Wiegrink, W., Marinkunte, S., and Shah, S.P. (1996). «Усадочная трещина —

в высокопрочном бетоне». ACI Mat. J., 93 (5), 409–415.

Ву, X.-R., и Карлсон, А.Дж. (1991). Весовые функции и интенсивность стресса

факторов. Pergamon, Tarrytown, N.J.

Оценка способности бетона к растрескиванию при усадке с использованием кольцевых образцов с различными граничными условиями

Раннее растрескивание из-за ограниченной усадки влияет на характеристики и срок службы бетонных конструкций. В недавних исследованиях успешно используется тест на усадку свободного кольца в сочетании с измерениями ограниченной усадки для оценки потенциала растрескивания в цементных материалах.Это исследование предоставляет информацию для улучшения интерпретации трещин в кольцевых образцах и теоретический подход к прогнозированию скорости напряжения толстых кольцевых образцов. Результаты показывают, что скорость развития деформации и возраст при растрескивании изменяются в зависимости от направления сушки образца и отношения поверхности теплообмена к объему. Результаты также показали, что растрескивание при усадке в раннем возрасте больше зависит от степени усадки , чем от величины самой усадки . Кроме того, было обнаружено, что, хотя образцы с фиксированными кольцами достигли примерно одинаковых уровней деформации, возраст растрескивания значительно варьируется, что позволяет предположить, что анализ упругого напряжения-прочности сам по себе может быть недостаточным для прогнозирования растрескивания в раннем возрасте из-за вклада явления релаксации ползучести.

1. Введение

Усадка вяжущих материалов неизбежна, когда материал подвергается воздействию окружающей среды с более низкой относительной влажностью (R.H.) и подвергается сушке. Если усадка ограничена, в элементе постепенно возникают внутренние растягивающие напряжения, которые в конечном итоге могут превысить прочность материала, что приведет к растрескиванию. Растрескивание из-за усадки при высыхании является серьезной проблемой в технологии бетона [1–5]. В частности, преждевременное растрескивание из-за ограниченной усадки является ключевым фактором в обеспечении долговечности и срока службы бетонных элементов.Действительно, многие бетонные конструкции по всему миру требуют ремонта и восстановления, иногда неоднократно, из-за проблем, вызванных ограниченным растрескиванием при усадке. Многие исследования, связанные с растрескиванием при усадке, были сосредоточены на деформациях свободной усадки. Однако усадка при естественном высыхании сама по себе не обязательно является надежным индикатором риска преждевременного растрескивания. Фактически, помимо величины усадочной деформации, риск усадочного растрескивания зависит от комбинации явлений и параметров, в первую очередь от прочности бетона на растяжение, модуля упругости, ползучести и эффективной степени сдерживания.

В последние годы кольцевое испытание (например, AASHTO T334-08 [6] и ASTM C1581 [7]) стало наиболее широко используемым методом испытаний для оценки и количественного определения чувствительности к растрескиванию при ограниченной усадке материалов на основе цемента. . Испытание состоит в заливке бетонного кольца вокруг внутреннего стального кольца, которое обеспечивает равномерное ограничение усадки бетона, когда он подвергается высыханию. Ограничение движения приводит к развитию деформации сжатия в стальном кольце при усадке бетонного кольца.Стальное кольцо обычно оборудовано тензодатчиками для контроля изменения деформации при сжатии образца бетона. Внезапное снижение показаний одного или нескольких тензодатчиков указывает на то, что бетонный образец треснул. Более того, непрерывно отслеживая развитие деформации в стальном кольце, можно рассчитать соответствующее напряжение и, исходя из соображений механического равновесия, среднее напряжение в бетонном кольце [8–12]. Таким образом, кольцевое испытание предназначено не только для измерения времени до образования трещин, но также для получения сравнительных данных ограниченной усадки смесей.

Метод кольцевых испытаний хорошо зарекомендовал себя для оценки чувствительности к растрескиванию при усадке обычного литого бетона [8, 9, 12, 13], но его использование для оценки растрескивания при усадке торкретбетона практически не изучалось. Читатель должен понимать, что торкрет-бетон явно отличается от литого бетона из-за его уникального состава смеси, методов укладки, динамики уплотнения, механизмов увеличения прочности и внутренней структуры [14]. Процесс торкретирования сложен во многих аспектах, поскольку конечное качество на месте зависит от взаимодействия цепочки явлений (таких как манипуляции с форсункой, воздушный поток, поток материала, равномерность выстрела и отскок) во время распыления.Таким образом, наше традиционное понимание поведения литого бетона при растрескивании при усадке в стесненных условиях может применяться к торкрет-бетону только с осторожностью. Для правильной оценки потенциала образования трещин в торкретбетоне необходимо учитывать конкретные пропорции и свойства материала и, что наиболее важно, метод укладки [15].

В частности, необходимо учитывать ориентацию формы для кольцевых испытаний из-за отскока материала (т. Е. Рикошетирования частиц от мишени во время распыления).Отскочившие частицы, попавшие в свежий торкретбетон, могут создать дефекты, которые могут отрицательно повлиять на результаты кольцевых испытаний [15]. Методы торкретирования также затрудняют напыление кольцевого образца из торкретбетона из-за его геометрии и ограниченного пространства в кольцевой форме. Это делает установку для кольцевых испытаний AASHTO более предпочтительной по сравнению с установкой для кольцевых испытаний ASTM C1581, поскольку она предлагает больше места для размещения распыляемого торкретбетона, что упрощает достижение однородности внутри образца [15].По этой причине в лаборатории торкретбетона Университета Лаваля (Квебек, Канада) было проведено более раннее исследование по адаптации кольцевого теста AASHTO для напыленного бетона , ориентированного в первую очередь на интерпретацию данных. В данной статье представлен метод анализа данных на основе среднего напряжения и скорости растрескивания для торкретбетона в соответствии с процедурой AASHTO T334-08 [6].

Простой подход, основанный на механическом равновесии между внутренним стальным кольцом и внешним бетонным кольцом, был реализован для определения среднего напряжения, развиваемого в бетоне.Было предложено множество подходов [8, 10, 12, 16] для оценки развития максимального напряжения в толстом бетонном кольце. Распространенным упрощающим допущением в этих подходах является применимость теории упругости к бетону, который, по сути, является вязкоупругим материалом. Подход, предложенный в этом исследовании, не зависит от упругой или вязкоупругой природы материала.

Кроме того, в этом исследовании для толстого кольца AASHTO был разработан метод анализа данных на основе скорости напряжения в растрескивающем кольце.Следует отметить, что аналогичное решение было недавно предложено для тонкого кольца ASTM [13]. Однако предлагаемый анализ неадекватен для толстых бетонных колец (используемых в данном исследовании), которые показывают другое поведение к растрескиванию по сравнению с тонкими бетонными кольцами. Например, для образцов, изготовленных с более толстым кольцом AASHTO, потребуется больше времени для растрескивания по сравнению с более тонким кольцом ASTM. Более того, как указывалось ранее, кольцо AASHTO предпочтительнее для торкретбетона, потому что оно дает больше места для размещения брызг торкретбетона.

Следует подчеркнуть, что размер (толщина и высота) и конфигурация сушки (открытая поверхность (поверхности)) образца для кольцевых испытаний значительно влияют на процесс сушки и, таким образом, на результирующую усадку и растрескивание. Тем не менее, только несколько исследований (например, [17]) изучали влияние граничных условий на растрескивание строительных растворов с использованием образцов толстых колец « нестандартных ». В настоящем исследовании кольцевая процедура AASHTO T 334-08 [6] использовалась для оценки влияния граничных условий (т.е.е., направление сушки) и отношение поверхности обмена к объему ( S e / V ) на усадку и связанное с этим растрескивание толстых кольцевых образцов AASHTO. Ожидается, что полученные результаты послужат руководством для реализации подходящего метода сушки для испытаний торкрет-бетона кольцевого типа, чтобы гарантировать, что растрескивание произойдет в разумные сроки.

Ожидается, что представленные здесь экспериментальные исследования помогут лучше понять поведение торкретбетона при растрескивании.Процедура кольцевых испытаний, недавно разработанная для напыляемого бетона [15], все чаще применяется и широко используется в торкретбетонной промышленности для оценки трещиностойкости конструкций торкретбетонной смеси. Представленные здесь методы анализа данных помогут лучше интерпретировать данные, полученные таким образом в результате процедуры кольцевых испытаний, недавно разработанной для напыляемого бетона [15]. В целом, настоящее исследование является частью продолжающихся исследований долговечности бетона и смесей торкретбетона и направлено на лучшее определение способности торкретбетона к растрескиванию при усадке при высыхании за счет улучшенной интерпретации результатов кольцевых испытаний.Процедура определения кольца AASHTO T 334-08 была изменена для количественной оценки как сдерживаемой, так и свободной усадки торкретбетонных смесей.

1.1. Краткое содержание исследования

Испытание на усадочное кольцо является наиболее распространенным испытанием для определения способности цементирующих материалов к растрескиванию при усадке. В данной статье показано, как можно использовать для количественной оценки развития напряжений в бетоне, подвергающемся ограниченной усадке. В статье представлена ​​полезная информация о влиянии направления высыхания (граничных условий) на развитие напряжений и старение при растрескивании в образце с фиксированным кольцом.Аналитическое уравнение, основанное на механическом равновесии, представлено для оценки среднего напряжения, развивающегося в бетонном кольце. Кроме того, обсуждается влияние водоцементного отношения (в / см) и отношения поверхности к объему. Это исследование представляет интерес для инженеров и разработчиков материалов с точки зрения лучшей оценки и / или прогнозирования чувствительности бетона к усадке при высыхании.

2. Экспериментальная программа

Для лучшего понимания явления ограниченной усадки в бетоне и влияния граничных условий на усадку и развитие напряжений были проведены испытания на свободную и ограниченную усадку.Серии испытательных образцов были отлиты с использованием одной и той же предварительно расфасованной ремонтной бетонной смеси с номинальным максимальным размером заполнителя 10 мм, приготовленной с различным соотношением воды к цементу (в / см) (0,42, 0,45 и 0,60), предназначенным для достаточно хорошего покрытия диапазон смесей от умеренного до высокого содержания воды. За исключением смеси 0,60 Вт / см, для достижения желаемой обрабатываемости использовали суперпластификатор на основе нафталина с осадкой в ​​диапазоне от 100 до 140 мм. Используемые эффективные пропорции бетонной смеси приведены в таблице 1.Обратите внимание, что для смеси 0,42 Вт / см были проведены только испытания с удерживающими кольцами, чтобы подтвердить предложенную модель и расширить интерпретацию испытаний с удерживающими кольцами. Реализованные процедуры тестирования описаны в следующих разделах.

0005


Вт / см Цемент OPC (кг / м 3 ) 2,5–10 мм известняковый щебень (кг / м 3 ) 0,08–5 мм натуральный песок (кг / м 3 ) Вода (кг / м 3 )

0.42 451 746 1068 186
0,45 445 736 1054 197
0.60 0,60
2.1. Механические характеристики

Прочность на сжатие, прочность на растяжение при раскалывании и модуль упругости были определены в соответствии с методами испытаний ASTM C39, C496 и C469 соответственно.Двадцать один цилиндр 100 × 200 мм был подготовлен для каждой из трех исследованных бетонных смесей для проведения механических испытаний характеристик. Наборы из четырех цилиндров были испытаны на сжатие через 3, 7 и 28 дней, чтобы определить модуль упругости, в то время как наборы из трех цилиндров использовались для определения прочности на разрыв при раскалывании через 3, 7 и 28 дней.

2.2. Ограниченная усадка

Описанная здесь исследовательская работа является частью проекта, направленного на лучшее понимание и предотвращение растрескивания торкретбетона.Хотя процедура кольцевых испытаний была разработана специально для напыляемого бетона в последние годы [15], в этой статье основное внимание уделяется интерпретации данных путем оценки способности к растрескиванию в раннем возрасте смесей торкретбетона для влажной смеси, отлитых традиционным способом в соответствии с AASHTO Процедура T334-08 [6] ( ранее AASHTO PP 34-99 [18]). Как схематично показано на рисунке 1, внутренний диаметр бетонного кольца составляет 305 мм, его внешний диаметр составляет 457 мм (толщина 76 мм), а его высота составляет 152 мм.Ограничивающее внутреннее стальное кольцо имеет ту же высоту, что и бетон, но внутренний диаметр и внешний диаметр составляют 280 мм и 305 мм соответственно (толщина 12,7 мм). Степень ограничения с этой конкретной геометрией составляет порядка 53–60%, в зависимости от фактического модуля упругости и ползучести бетона (на основе аналитической формулы, предложенной Мун и др. [9]). Для сравнения, степень ограничения для кольцевой установки ASTM выше (примерно от 70 до 75%) из-за меньшей толщины бетонной стены.

Во время эксперимента во внутреннем стальном кольце возникает деформация сжатия, поскольку внешнее бетонное кольцо высыхает и сжимается. Четыре резистивных тензодатчика, установленных на внутренней поверхности стального кольца на средней высоте, на одинаковом расстоянии друг от друга, позволяют отслеживать деформацию в реальном времени и, в конечном итоге, обнаруживать возникновение трещин. Для каждой смеси эксперименты проводились для двух различных периодов отверждения во влажном состоянии, 3 и 7 дней соответственно. В каждом случае были подготовлены две отдельные тестовые партии, чтобы обеспечить более надежную основу для сделанных выводов.По крайней мере, четыре бетонных кольцевых образца были отлиты на смесь в каждой повторной партии. В каждом случае кольца делили на два, представляя две исследованные конфигурации сушки. После отливки образцы покрывали влажной мешковиной и пластиковыми листами и оставляли в форме на первые 24 часа. Наружная стенка формы была удалена через 24 часа, и образцы подвергались дальнейшему отверждению во влажной среде в течение еще 2 или 6 дней. Мешковину смачивали каждый день в период отверждения, чтобы обеспечить надлежащее отверждение.

После отверждения образцы были заклеены липкой алюминиевой лентой таким образом, чтобы они могли высохнуть либо в радиальном направлении , также называемом « сушка по окружности », либо в осевом направлении , также называемом как « верхняя и нижняя сушка » с боковых граней. Две исследованные конфигурации сушки показаны на рисунке 2. Образцы подвергали сушке при 21 ± 2 ° C и относительной влажности 50 ± 4% до появления трещин во всех образцах набора.В этом исследовании мониторинг деформации начинался сразу после размещения. Таким образом, регистрировались все деформации, возникающие в периоды влажного отверждения. Данные о деформации регистрировали с 5-минутными интервалами. Время появления трещин можно довольно точно определить по внезапному резкому изменению показаний тензодатчика (обычно более 30 микродеформаций).

2.3. Бесплатная усадка

Метод AASHTO T 334-08 не содержит положений или средств для сравнения ограниченной и свободной усадки. Для измерения усадки при свободном высыхании были отлиты кольцевые образцы, идентичные по размеру кольцам AASTHO, но с заменой внутреннего стального кольца сердечником из материала с очень низкой жесткостью по сравнению с бетоном.Цель состояла в том, чтобы измерить свободную усадку на образцах, имеющих такую ​​же геометрию, размер и отношение открытой поверхности к объему, чтобы они подвергались тем же условиям сушки, что и удерживаемые кольца. При испытании на свободное кольцо образец бетона не ограничивается и, следовательно, может свободно сжиматься « ». Измерители DEMEC устанавливаются поверх образцов со свободным кольцом для измерения изменения длины (4 длины хорды, распределенные по окружности). Для каждого набора образцов колец AASHTO (0.45 и 0,60 Вт / см) такое же количество свободных сопутствующих колец было отлито в соответствии с тем же протоколом, за исключением внутреннего стального кольца, замененного сердечником из пенополистирола (EPS) (очень низкая жесткость). Подробный метод описан в [19]. Образцы со свободным кольцом прошли режимы отверждения и сушки, описанные в разделе 2.2. Измерения свободной усадки проводились регулярно в течение всего периода мониторинга кольца AASHTO, начиная с момента извлечения из формы (± 24 часа).

3.Анализ

Испытание на усадку сдерживаемого кольца

В испытании сдерживаемого кольца деформация, измеренная в стальном кольце, может использоваться для оценки растягивающего напряжения, развивающегося в бетонном кольце [8–10]. Как правило, распределение напряжений анализируется на основе предположения об относительном движении без трения между двумя кольцами, при этом стальное кольцо подвергается внешнему давлению P s , а бетонное кольцо подвергается взаимному внутреннему воздействию. давление P c , как показано на рисунке 3.См. Et al. В [13] предложены выражения, применимые к тонким бетонным кольцам. Подход основан на классическом подходе тонкостенных цилиндров и выводится из расчета равновесия того же типа, что и рассмотренный в данном исследовании.

Для толстостенных бетонных колец Weiss et al. [8, 12, 16] предложили общее выражение для определения максимального остаточного растягивающего напряжения, которое возникает на границе раздела, а Mojabi-Sangnier [10] предложил аналогичное решение для определения среднего растягивающего напряжения.Общим упрощающим допущением в обоих подходах является применимость теории упругости к бетону, который, по сути, является вязкоупругим материалом. Более того, Мун и Вейсс [11] обнаружили, что эти уравнения подходят только для равномерной сушки в радиальном направлении.

В этой статье предлагается упрощенный подход, основанный на механическом равновесии между стальным и бетонным кольцами для определения среднего развития напряжений в толстых бетонных кольцевых образцах.При таком подходе к стальному кольцу применяется теория упругости. Поскольку сталь ведет себя упруго при испытании на кольце, средние силы в стальном кольце, возникающие из-за давления на границе раздела, можно определить на основе теории упругости. По уравновешиванию сил результирующая сила в бетонном кольце должна равняться расчетной в стальном кольце. Решение действительно независимо от природы материала (эластичный или вязкоупругий).

3.1. Определение среднего растягивающего напряжения

Механическое равновесие требует, чтобы независимо от условий сушки, наложенных на образец бетонного кольца, по мере роста контактного давления на границе между двумя кольцами возникающие внутренние силы во внутреннем и внешнем кольцах уравновешивались, поскольку показано на рисунке 4.Общее равновесие можно просто описать следующим образом: где и — результирующие внутренние силы, индуцированные в стальном и бетонном кольцах, соответственно. Независимо от того факта, что контактное давление может изменяться по ширине колец, соотношение между средними напряжениями в стальном и бетонном кольце, таким образом, можно описать следующим образом: где и — средние напряжения за один раз,, в стали кольцо и бетонное кольцо, соответственно, а A ​​ s и A ​​ c — соответствующие площади поперечного сечения.

Из классического решения для толстостенного цилиндра распределение упругих напряжений в стальном кольце (рис. 3) по радиусу получается следующим образом: где — внешнее давление, оказываемое на стальное кольцо, — радиальное расстояние, равно радиус внутреннего стального кольца, а — радиус внешнего стального кольца. Затем напряжение в стальном кольце может быть получено следующим образом: где — смещение внешней поверхности стального кольца, которое можно рассчитать следующим образом: где — модуль упругости стали [200 ГПа (29 × 10 6 psi)], — коэффициент Пуассона стального кольца (≈0.30). Комбинируя уравнения (4) и (5), деформацию в стальном кольце можно определить с помощью следующего выражения:

Деформация, измеренная на внутренней поверхности стального кольца в любое время, может быть получена следующим образом:

Уравнения (3) и (7), чтобы удалить, распределение упругих напряжений в стальном кольце можно получить из следующего выражения:

Среднее упругое напряжение стального кольца затем может быть определено интегрированием по толщине бетонного сечения:

Среднее напряжение в стали в любой момент времени t может быть определено с помощью следующего выражения:

С учетом уравнений (2) и (10) среднее растягивающее напряжение в бетонном кольце получается следующим образом:

Геометрические свойства и свойства материала постоянны для данной установки кольца; следовательно, растягивающее напряжение, индуцированное в бетонном кольце, можно просто записать следующим образом: где — постоянная для кольцевой схемы, которая получается следующим образом:

Для кольцевой схемы, использованной в этом исследовании, = 31.55 ГПа (4,58 × 10 6 фунтов на кв. Дюйм). Здесь это синоним термина, полученного See et al. [13] для анализа скорости напряжения в тонком кольцевом образце.

3.2. Определение напряжения при растрескивании

Хотя анализ возраста растрескивания и среднего растягивающего напряжения является интересным эталоном, анализ результатов кольцевых испытаний может быть дополнительно расширен путем разработки практического метода оценки результатов испытаний на основе коэффициента напряжения . Скорость напряжения, предложенная в этом исследовании для толстых колец, основана на аналогичном анализе, проведенном See et al.[13] для тонких бетонных колец. Следует отметить, что анализ среднего растягивающего напряжения не использует напрямую градиент влажности для расчета развития напряжений. Хотя в прошлом были предприняты попытки учесть напряжение, вызванное градиентом влажности [11], прямое применение предложенного решения в [11] не является прямым, поскольку трудно проверить и откалибровать параметры, необходимые для процедуры. Таким образом, метод скорости напряжения является более практичным подходом к количественной оценке потенциала растрескивания смесей.Действительно, недавнее исследование показало, что среднее остаточное напряжение при растрескивании с учетом градиента влажности обратно пропорционально квадратному корню из времени образования трещин [20].

При небольших изменениях скорость напряжения после начала сушки в кольце может быть выражена следующим образом: где — чистая скорость деформации стали во времени. Аттиогбе и др. [20] обнаружили, что деформация стали пропорциональна корню квадратному из времени высыхания до времени до образования трещин. Следовательно, его можно подобрать с помощью линейной регрессии следующим образом: где — наклон линейной функции, или скорость деформации (м / день 1/2 ), а — константа регрессии.Таким образом, из уравнений (14) и (15) скорость напряжения во время сушки определяется как

Скорость напряжения при растрескивании для каждой испытательной смеси определяется из уравнения (16) путем подстановки времени до растрескивания, t cr , вместо времени,. Эта скорость напряжения будет использоваться в дополнение к обычному « время до растрескивания », используемому при анализе данных кольцевых испытаний. Следует отметить, что уравнение (16) является общим решением, применимым как к тонким, так и к толстым кольцевым образцам (где = 72.2 ГПа (10,47 × 10 6 фунтов на квадратный дюйм) для тонких кольцевых образцов [13, 20], в то время как = 31,55 ГПа (4,58 × 10 6 фунтов на квадратный дюйм) для кольцевых образцов).

4. Результаты тестирования и обсуждение
4.1. Механические свойства

Испытания на прочность при сжатии ( f c ), прочность на разрыв ( f т ) и модуль упругости ( E c ). через 3, 7 и 28 дней для в / см 0.Смеси 45 и 0,60 представлены в Таблице 2. Каждые представленные данные испытаний механических свойств являются средними для трех образцов для испытаний. Результаты показывают, что прочность зависит от соотношения Вт / см, как и ожидалось. Также было отмечено увеличение прочности на сжатие с возрастом. Неудивительно, что значения прочности на разрыв и модуля упругости следуют той же тенденции, что и прочность на сжатие.

00 9115

9 (ГПа)

000

000

0004 27,8

0004 26,8


Время после литья (дни) 0.45 Вт / см 0,60 Вт / см
f c (МПа) f t (МПа) E c 55 ) f c (МПа) f t (МПа) E c (GPa)

26.9 2,5 25,8 25,5 2,4 25,4
7 30,6 2,8 26,8 27,8 2,5 2,5 26,8 30,0 33,4 2,7 28,8

4.2. Свободная усадка бетона

Деформации усадки при свободном высыхании, зарегистрированные для 0.Бетонные смеси 45 Вт / см и 0,60 Вт / см представлены на рисунке 5. На каждом графике показана усадка как функция времени для двух условий сушки (радиальная и осевая сушка) с исследованными соответствующими режимами отверждения. Каждая точка данных представляет собой среднее значение, полученное по крайней мере для двух образцов кольца-компаньона. Как указывалось ранее, для проверки уравнения (12), разработанного в этом исследовании, и расширения интерпретации эксперимента по испытанию кольца с ограниченной усадкой для смеси 0,42 Вт / см были проведены только испытания на ограниченную усадку.Из рисунка 5 интересно наблюдать, что продолжительность влажного отверждения бетона перед сушкой влияет на скорость усадки при высыхании. Можно видеть, что продолжительное отверждение во влажной среде приводит к раннему снижению усадки при высыхании, которая, как было обнаружено, через некоторое время каким-то образом стабилизируется.

Кроме того, наблюдается, что длительное влажное отверждение оказало немного большее влияние на бетон с более низкой массой на см (0,45). Результаты испытаний также показывают, что усадка при сушке для образцов, высушенных в радиальном направлении, немного выше, чем для образцов, высушенных в осевом направлении.Это связано с несколько более высоким значением S e / V при сушке в радиальном направлении (0,0158 мм -1 против . 0,0132 мм -1 ). В целом, усадка происходит с большой скоростью в первые дни после начала сушки, и после периода порядка 28 дней скорость усадки значительно снижается.

Коэффициент усадки при свободном высыхании бетонных смесей 0,45 Вт / см и 0,60 Вт / см был оценен с использованием уравнения (15), в котором деформация стали заменена на (деформация свободной усадки).Значения скорости деформации, определенные для смесей 0,45 и 0,60 Вт / см, представлены на рисунке 6. В целом результаты испытаний показывают, что скорость деформации увеличивается с увеличением отношения S e / V . Действительно, этого следовало ожидать, поскольку на высыхание сильно влияет площадь поверхности, на которой происходит обмен [1, 17]. Влияние более длительного периода отверждения оказывается более выраженным при уменьшении в / см. Независимо от конфигурации сушки образца увеличение периода отверждения во влажной среде с 3 до 7 дней не повлияло на скорость деформации 0.Смесь 60 Вт / см. Напротив, для смеси 0,45 Вт / см увеличение периода влажного отверждения привело к значительно более низкому коэффициенту скорости деформации.

4.3. Растрескивание скрепленного бетона

Показаны типичные результаты эволюции среднего растягивающего напряжения, развивающегося в скрепленном образце бетона, оцененные на основе данных тензодатчиков, расположенных на внутренней поверхности стального кольца, и уравнения (12). на рис. 7. На графике показаны кривые напряжения, вызванного усадкой, для испытательных образцов с тремя кольцами, изготовленных из той же партии 0.Бетонная смесь 42 Вт / см и высыхание в радиальном направлении. Возраст растрескивания относится к возрасту, при котором в кольцевом образце начинается растрескивание. В целом, результаты на Рисунке 7 показывают, что сразу после высыхания бетон начинает усадку, вызывая в стальном кольце сжимающее напряжение, которое возрастает с уменьшающейся скоростью до разрушения, при этом резкое изменение регистрируется с помощью тензодатчиков и На образцах с закрепленным кольцом образовалась видимая трещина. Таким образом, развитие напряжения в кольцевом образце в конечном итоге приводит к растрескиванию удерживаемого образца.Из результатов экспериментов на Рисунке 7 видно, что образцы, отлитые из одной партии (и хранящиеся в одинаковых условиях окружающей среды), не обязательно трескаются одновременно. Это явление довольно часто встречается в ограниченных кольцевых испытаниях [5]. Частично это может быть связано с внутренней изменчивостью бетона, на которую влияет ряд факторов, в частности неоднородный характер бетона и процесс укладки.

Действительно, свойства бетона (особенно прочность, модуль упругости и ползучесть при растяжении) по своей природе характеризуются некоторой пространственной изменчивостью, но свойства как таковые не случайны.В общем, напряжение, создаваемое в кольце, постепенно увеличивается, приближаясь к пределу прочности на разрыв. Следовательно, отказ будет происходить на месте дефекта или слабого места, что объясняет потенциально значительные различия во времени до растрескивания между отдельными образцами. Тем не менее, можно видеть, что фактические максимальные зарегистрированные значения напряжения близки к возрасту образования трещин в кольцевом образце.

4.4. Влияние граничных условий на возраст растрескивания

В течение многих лет велись споры относительно условий высыхания в кольцевых испытаниях, разработанных для оценки поведения сдержанной усадки цементирующих материалов.В программе, представленной здесь, было изучено влияние направления сушки. Кольцевые образцы запаивали таким образом, чтобы сушить в одном направлении, в осевом или радиальном направлении. Каждое из этих условий подразумевает определенное соотношение S e / V , которое обязательно влияет на процесс сушки и, в свою очередь, на скорость усадки и самонапряжения. Результаты, полученные в обоих условиях сушки, суммированы на Рисунке 8 для бетонных смесей 0,45 Вт / см и 0,60 Вт / см.На каждом графике показано среднее напряжение как функция времени высыхания. Каждая точка данных представляет собой среднее значение, зарегистрированное как минимум на двух тестовых образцах. В целом, резкое падение деформации сжатия стального кольца было зарегистрировано во всех испытаниях, за исключением образцов 0,45 Вт / см, высушенных в осевом направлении и отвержденных в течение 7 дней, где вместо этого наблюдалась постепенная потеря деформации.

Как и ожидалось, результаты показывают, что направление высыхания оказывает значительное влияние на возраст растрескивания кольцевого образца.Было замечено, что скорость высыхания более высока в образцах, в которых влагообмен происходит в радиальном направлении, по сравнению с образцами, экспонированными в осевом направлении, как для бетонных смесей 0,45, так и 0,60 Вт / см. Кроме того, большее изменение времени до образования трещин наблюдалось при сушке кольцевых образцов в осевом направлении. Кроме того, образцы для испытаний, высушенные в радиальном направлении, давали трещины в более раннем возрасте ( 8–14 дней ) по сравнению с образцами, высушенными с поверхностей в осевом направлении ( 39–95 дней ).Сравнение возраста, при котором трещина обнаруживается по внезапному падению тензорезистора, показано на рисунке 9 для двух исследованных граничных условий.

Более серьезные последствия, наблюдаемые в образцах, высушенных в радиальном направлении, могут быть объяснены, по крайней мере частично, сопряженными эффектами более высокого S e / V и более неблагоприятных градиентов высыхания. Хорошо известно, что усадка очень чувствительна к соотношению обменной поверхности к объему [1, 17, 19, 21].Таким образом, несколько более высокое значение S e / V образцов, высыхающих в радиальном направлении, означает, что они, очевидно, будут усаживаться с большей скоростью и, следовательно, могут растрескаться в более раннем возрасте, когда бетон имеет более низкую предел прочности. При сушке образцов в осевом направлении скорость потери влаги ниже, и требуется больше времени для достижения сравнимой величины усадки. Это дает возможность дальнейшего увеличения прочности и релаксации из-за ползучести, что в целом приводит к увеличению времени до растрескивания.

Эффект S e / V при сушке отражает тот факт, что сушка не происходит равномерно внутри материала из-за сильно нелинейных процессов переноса (обусловленных диффузией). Неравномерное высыхание приводит к градиентам влажности и, как следствие, к разным деформациям усадки по поперечному сечению образца бетона. В свою очередь, из-за нелинейности профиля деформации возникают внутренние напряжения (самоограничение).В частности, участки, где высыхание и усадка происходят первыми, т.е. рядом с обменными поверхностями, могут, таким образом, подвергаться значительным растягивающим напряжениям, поскольку значительная часть свободного сжатия сдерживается внутренней частью элемента, которая не претерпела изменений. значительной просушки еще нет. Следовательно, нелинейная усадка при высыхании вызывает per se развитие внутреннего ограничения (или самоограничения), и возникающие в результате напряжения складываются с напряжениями, вызванными внешними ограничениями.

Два режима сушки, исследованные в настоящем исследовании, называемые радиальным и осевым, таким образом, приводят к переходным распределениям влаги, градиентам усадки и профилям напряжений, которые сильно различаются.В случае осевой сушки профиль переходной влажности однороден в радиальном направлении и неоднороден в осевом направлении. Для радиальной сушки все с точностью до наоборот. Как следствие, эффект самоограничения более выражен при радиальной сушке. Учитывая, что стальное кольцо является постоянным для кольцевой установки, можно утверждать, что при сушке кольцевых образцов в радиальном направлении растрескивание при усадке происходит в основном из-за самоудержания.

4.5. Влияние скорости деформации и скорости напряжения на возраст растрескивания

Результаты испытаний на рисунках 8 и 9 показывают, что растрескивание происходит раньше при сушке в радиальном направлении, независимо от соотношения Вт / см.Такое поведение в первую очередь связано с более высокой скоростью напряжения, которая напрямую зависит от скорости усадки. Фактически, сравнивая рисунки 8 и 10, можно увидеть, что более высокие скорости деформации фактически приводят к более короткому времени до растрескивания в обеих испытанных смесях. На рисунке 8 можно заметить, что в образцах, высушенных в радиальном направлении, растрескивание происходило при систематически более низком среднем напряжении, чем в образцах, высушенных в осевом направлении. Как уже говорилось, это также произошло гораздо раньше, в момент, когда величина свободной усадки была намного ниже.Похоже, что риск растрескивания больше зависит от степени усадки, чем от фактической величины усадки. Об аналогичных наблюдениях сообщили Wei и Hansen [22] и Attiogbe et al. [20]. Считается, что высокие скорости усадки вызывают растягивающие напряжения на ранних этапах эксплуатации материала, слишком быстро, чтобы обеспечить достаточную релаксацию и избежать преодоления низкой прочности в раннем возрасте. Кроме того, предположительно более выраженные градиенты усадки в радиальной конфигурации сушки приводят к большим напряжениям самоограничения (и, следовательно, большей концентрации напряжений), что также может в некоторой степени объяснить, почему разрушение происходит раньше, при более низком среднем напряжении.

Кроме того, анализ взаимосвязи между возрастом растрескивания и соответствующей скоростью напряжения показывает сильную корреляцию между скоростью напряжения и возникновением трещин, при этом более высокие скорости напряжения приводят к более короткому времени до появления трещин. Результат на Рисунке 10 (b) указывает на сильную степенную зависимость между возрастом растрескивания и скоростью напряжения с коэффициентом детерминации ( R 2 ) 0,94. Результаты хорошо согласуются с выводами более ранних исследований [5, 13, 20, 23] о том, что чем выше скорость напряжения, тем короче время, необходимое для растрескивания при ограниченной усадке.В настоящем исследовании можно увидеть, что более высокие уровни напряжений регистрируются в схеме радиальной сушки по сравнению с схемой осевой сушки. Следовательно, при высыхании образца в радиальном направлении образование трещин происходило намного раньше, чем при высыхании сопутствующего образца с осевой стороны. Это отчасти связано с тем фактом, что более низкая скорость напряжения позволяет ослаблять напряжения в течение более длительного периода времени и развивать дополнительную прочность. В целом, было обнаружено, что подход, основанный на скорости напряжения, лучше позволяет количественно оценить напряжение бетона и, таким образом, обеспечивает более фундаментальный способ оценки потенциала растрескивания смесей в эксперименте с кольцевыми испытаниями.

Кроме того, сравнение результатов, представленных здесь, с данными, доступными в литературе [5, 13], позволяет предположить, что кольцевой тест AASHTO дает более низкие скорости напряжения, чем те, которые зарегистрированы с помощью кольцевого теста ASTM C1581 [7], что, по сути, можно отнести на более низкую эффективную степень сдерживания и более низкую S e / V в испытательной установке первого. Таким образом, пределы скорости напряжения, установленные в прошлых исследованиях [7, 13] для классификации характеристик тонкостенных колец ASTM, как показано в таблице 3, не подходят для толстых колец AASHTO.Аналогичные четыре рабочие зоны, хотя и немного разные пределы скорости напряжения, определенные для кольцевой установки AASHTO, использованной в этом исследовании, показаны в таблице 3. Эту таблицу можно использовать для оценки характеристик относительного растрескивания материалов при использовании кольцевого испытания AASHTO.


Чистое время образования трещин, т кр , (дни) Скорость напряжения ASTM, S , (МПа / день) [7] Рекомендуемое скорость напряжения, S , (МПа / день) a Способность к образованию трещин

0 < t cr ≤ 7 S ≥ 0.34 S ≥ 0,17 Высокая
7 < t cr ≤ 14 0,17 ≤ S ≤ 0,34 0,11 ≤ S ≤ 0,17 9000-высокая 9000-высокая 9000-высокая 9000

14 < t cr ≤ 28 0,10 ≤ S ≤ 0,17 0,05 ≤ S ≤ 0,11 Умеренно-низкий
t 20 9195 9195 9195 9195 9195 S <0.10 S <0,05 Низкий

a рекомендуемые значения для настройки кольца AASHTO.

4.6. Влияние соотношения вт / см на возраст при растрескивании

Результаты испытаний на рисунках 7, 8 и 10 ясно показывают, что растрескивание в раннем возрасте более вероятно при низком весе / см смеси. Например, усадочные трещины возникли уже через 4–5 дней для смеси с самым низким соотношением масс / см, подвергнутой сушке в радиальном направлении.Эта тенденция, очень хорошо задокументированная в литературе [4, 17, 24], в первую очередь связана с проявлением аутогенной усадки, которая увеличивается с уменьшением w / cm. Аутогенная усадка вызывает увеличение скоростей ранней деформации и напряжения, тем самым увеличивая возможность растрескивания при усадке в смесях с низким значением вт / см из-за более низкой прочности на разрыв и способности к деформации в раннем возрасте.

4,7. Возникновение трещин и структура кольцевого образца

Типичные видимые трещины, которые развиваются при высыхании ограниченных кольцевых образцов в радиальном и осевом направлении, показаны на рисунке 11 (0.Смесь 45 Вт / см). Рост и ширину трещины контролировали путем визуального осмотра через временные интервалы не более 2 недель после начала трещины. Визуальным осмотром / осмотром можно было определить, что в образцах, высушенных в радиальном направлении (Рисунок 11 (a)), трещины начинаются с внешней окружности, а затем распространяются внутри кольца, в то время как в случае образцов, высушенных в осевом направлении (Рисунок 11 (b)), трещины произошли на внутренней окружности и распространились по направлению к внешнему краю в кольцах.Используя акустическую эмиссию для отслеживания зарождения и распространения трещин, Хоссейн и Вейсс наблюдали ту же тенденцию [17]. Как уже обсуждалось, более высокие градиенты усадки, которые, по-видимому, возникают в конфигурации осевой сушки, создают большие напряжения самоограничения. В результате максимальное напряжение возникает на внешней поверхности кольцевого образца, где происходит потеря влаги.

В этом исследовании в образцах, высушенных в радиальном направлении, наблюдались несколько более крупные трещины, чем в образцах, высушенных в осевом направлении.Средняя ширина трещины для образцов с 0,45 Вт / см, высушенных в осевом направлении, составляла около 0,18 мм, в то время как ширина трещин для образцов, высушенных в радиальном направлении, составляла примерно 0,35 мм. Точно так же средняя ширина трещины образца 0,60 Вт / см составляла примерно 0,13 мм и 0,29 мм в осевом и радиальном направлении сушки, соответственно.

5. Резюме

Это исследование было сосредоточено на влиянии условий сушки, S e / V и влажного отверждения на развитие напряжений и старение при растрескивании в экспериментах с ограниченным усадочным кольцом.Исследование показало, что состояние высыхания образца бетонного кольца оказывает значительное влияние на усадку и скорость напряжения и, следовательно, возраст образования трещин.

Было обнаружено, что кольцевые образцы, которым дали высохнуть в радиальном направлении, испытывают более высокую скорость напряжения, чем образцы, оставленные для высыхания в осевом направлении. В результате было обнаружено, что образцы, высыхающие в радиальном направлении, более склонны к растрескиванию в раннем возрасте, чем образцы, высыхающие в осевом направлении. Это можно объяснить тем фактом, что образцы, высыхающие в радиальном направлении, имеют более высокое отношение обменной поверхности к объему ( S e / V ), а также испытывают менее равномерную сушку, что увеличивает напряжение показатель.

Было также обнаружено, что риск растрескивания в раннем возрасте увеличивается по мере уменьшения вт / см смеси из-за увеличения вклада аутогенной усадки, которая происходит, как только начинается гидратация. Следовательно, при низком весе / см При оценке риска растрескивания из-за ограниченной усадки необходимо учитывать самовысыхание. Было замечено, что риск растрескивания при усадке больше зависит от степени усадки , чем от величины усадки. Поэтому, чтобы избежать или ограничить преждевременное растрескивание, рекомендуется защитить поверхность бетона, чтобы снизить степень усадки.

Было обнаружено, что скорость напряжения в кольцевом образце может быть лучшим способом оценки потенциала усадочного растрескивания смесей из-за внутренней изменчивости материала бетона, которая может значительно повлиять на возраст при растрескивании. Результаты также показывают, что правильное влажное отверждение может эффективно замедлить растрескивание бетонного элемента в условиях ограниченной усадки.

Кроме того, было обнаружено, что постепенное и продолжительное развитие напряжений в случае высыхания образцов в осевом направлении позволяет изучать поведение бетонных смесей в течение более длительного периода до появления трещин.Тем не менее, сушка в радиальном направлении рекомендуется для более быстрой оценки способности торкретбетона к растрескиванию из-за большей продолжительности испытания при сушке в осевом направлении.

Наконец, сравнение свободной усадки и соответствующей деформации, измеренной в ограничивающем стальном кольце для обеих смесей, показывает, что свободная усадка не обязательно является надежным показателем фактического потенциала растрескивания бетона при сдерживаемой усадке. В заключение следует отметить, что исследование все еще продолжается, чтобы количественно оценить влияние других важных параметров на растрескивание при усадке, таких как степень ограничения, профиль самоиндуцированного напряжения из-за дифференциальной усадки (т.е., самоограничение), а также способ отверждения.

Доступность данных

Данные таблиц включены в статью. Данные рисунков доступны по запросу у соответствующего автора, но они встроены и могут быть легко извлечены.

Раскрытие информации

Этот проект является частью долгосрочных усилий по снижению потенциала растрескивания при ремонте бетона и торкретбетона и увеличению срока их службы.

Leave a reply

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *