|
Тяжелый бетон естественной влажности при температуре 60 и 90°С снижает призменную прочность соответственно на 35 и 21%. При температуре 200—400°С призменная прочность увеличивается на 5—10%. Нагревание тяжелого бетона выше 400°С вызывает уменьшение призменной прочности бетона. При 600°С она составляет 65%, а при 700°С — 48% прочности ненагревавшихся образцов.
Прочность тяжелого бетона на растяжение при температуре 60 и 90°С снижается на 54 и 52%, далее следует повышение прочности, однако она не достигает первоначального значения при нормальной температуре. При нагреве образцов выше 400°С следует дальнейшее снижение прочности бетона на растяжение.
Призмы хрупко разрушались при температуре нагрева до 200°С по плоскостям, параллельным сжимающей силе. При более высокой температуре нагрева разрушение происходило более плавно ввиду проявления больших пластических деформаций. При этом призмы чаще всего разрушались от среза тяжелого бетона по наклонной плоскости, проходящей под углом 15—20° к вертикальной оси образца.
Разрушение призм-восьмерок происходило всегда хрупко в средней части образца, при этом плоскость разрушения проходила как по крупному заполнителю, так и по цементному камню.
Уменьшение призменной прочности тяжелого бетона при температуре менее 100°С можно объяснить адсорбционным понижением прочности цементного камня. При нагревании бетона происходит более глубокое проникновение воды в щели и микротрещины в цементном камне, вследствие чего увеличивается истинная поверхность цементного камня, покрытая адсорбционным слоем воды, следовательно, уменьшается поверхностная энергия кристаллов цементного камня. Благодаря уменьшению поверхностной энергии облегчается возникновение и развитие существующих микротрещин при действии на бетон внешней нагрузки.
На]рушению структуры бетона при температуре нагрева до 100°С способствует также и то обстоятельство, что коэффициент температурного расширения воды во много раз превосходит коэффициент температурного расширения цементного камня и заполнителя. Это приводит к усилению расклинивающего действия водных пленок, обволакивающих цементный камень и заполнитель.
Повышение призменной прочности при 200—400°С объясняется повышением прочности цементного камня за счет уплотнения его структуры вследствие удаления воды, адсорбированной гелем двухкальциевого силиката, а также усиленной кристаллизацией Са(ОН)2, упрочняющей цементный камень.
При температуре выше 400°С призменная прочность бетона снижается вследствие нарушения структуры затвердевшего портландцемента из-за усиливающейся разнознач-ности деформации гелеобразной части цементного камня и неразложившихся зерен клинкера, а также из-за дегидратации Са(ОН)2.
Кроме того, одной из основных причин снижения прочности бетона является возникновение дополнительных напряжений, обусловливающих нарушение связи между заполнителем и цементным камнем вследствие того, что Затвердевший цемент, обезвоживаясь, дает усадку, а зерна заполнителя расширяются.
То обстоятельство, что прочность тяжелого бетона на растяжение при температуре нагрева 200—300°С не достигает своего первоначального значения, как это имеет место при сжатии, объясняется тем, что растягивающие усилия, возникающие на контактах крупного заполнителя и цементного камня из-за разнозначности их температурных деформаций, складываются с растягивающей внешней силой. При сжатии они погашаются внешней нагрузкой.
При быстром нагреве возникают градиенты температур между наружными и периферийными слоями бетона и температурные напряжения.
Изменение прочности нагретого тяжелого бетона при сжатии и растяжений при расчете конструкций, находящихся в условиях кратковременного нагрева, учитывается введением коэффициента условий работы уы и уц .
|
|
