Способ повышения несущей способности железобетонных конструкций Советский патент 1992 года по МПК C04B40/02 E04G21/02 

Изобретение относится к производству железобетонных конструкций, например балок, плит перекрытия, колонн и т.п.

Известен способ повышения несущей способности железобетонных конструкций путем воздействия на изделия длительной нагрузки 1.

Однако для осуществления этого способа требуется длительное время выдержки изделия под постоянной нагрузкой: несколько десятков суток

Известен также способ повышения несущей способности железобетонных конструкций, в котором нагружение конструкций производят до появления напряжений в бетоне, равных 0,3-0,6 прочности, и выдерживают под этой нагрузкой в течение 7-14 сут, затем нагрузку увеличивают до получения напряжений в бетоне, равных 0,7-0,8 прочности выдерживают конструкцию под этой нагрузкой еще 7-14 сут 2

При этом требуется длительное время выдержки изделия под нагрузкой от 14 до 28 сут.

Цель изобретения - сокращение времени воздействия нагрузки.

Указанная цель достигается тем, что в способе повышения несущей способности железобетонных конструкций, включающем их нагружение до напряжения в бетоне, равного 0,3-0,6 его прочности, и выдерживание конструкции, предварительно конструкцию насыщают водой в течение 0,5-1 сут, нагружение проводят в течение 4-10 мин циклически со снятием нагрузки до 0 между циклами с числом циклов 4-5, а выдерживание конструкции проводят после снятия нагрузки в течение 1-2 сут.

XI

О

о

00 00 О

При достижении напряжений 0,3-0,6 прочности в бетоне образуются микротрещины, нарушающие сплошность зерен цементного камня и контактной зоны заполнителя с цементным камнем. Образовавшиеся новые поверхности на берегах трещин обладают активностью, имеющаяся вода в порах бетона под действием избыточного давления от сжимающей нагрузки Проникает в трещины и способствует раз- витию рёакции образ рвания новых частиц цементного геля и кристаллизации непрореагировавшей части цемента.

Малоцикличное нагружение повышает интенсивность проникновения воды в образуемые микротрещины и увеличивает их число. Образовавшиеся новые кристаллические частицы цемента позволяют повысить прочность бетона изделия.

Менее 4 циклов не ведет к цели, а более 5 нецелесообразно.

Оптимальные и граничные значения параметров насыщения, нагружения и выдержки конструкций без нагрузки.

Оптимальным водонасыщением железобетонной конструкции является предельное водонасыщение бетона, что позволяет после циклического нагружения и выдержки конструкций без нагрузки получить наибо- льшее увеличение несущей способности. Нижним пределом водопоглощения конструкций может быть снижение влажности бетона от предельного водонасыщения до 20%. Снижение границы от предельного водонасыщения не позволяет получить существенного увеличения прочности бетона.

Оптимальный уровень нагрузки при циклическом нагружении конструкции должен находиться между границей начала микроразрушения бетона и границей необратимого развития микротрещин (между границами параметрических уровней бетона). Для широко применяемых в настоящее время бетонов средних классов по прочности этот уровень находится в пределах 0,3- 0,6 прочности бетона на сжатие.

Выдержка конструкций без нагрузки в течение 1-2 сут в условиях естественной влажности необходима для снижения влажности бетона до естественной влажности.

При этом происходит окончательное нарастание прочности бетона, составляющее 10-15% общего повышения прочности. Оптимальное значение выдержки зависит от массивности конструкций и скорости снижения влажности. Определяется при достижении конструкции значения естественной влажности. При этом конструкция может подвергаться высушиванию.

Готовое изделие, например балку, насыщают водой в течение 1 сут. После этого производят нагружение конструкции до напряжения в бетоне 0,5 прочности нагрузкой в 5 циклов и выдерживают конструкцию без нагрузки в течение 2 сут. Продолжительность цикла нагружения 1,5 мин.

Изготовление железобетонной конструкции, работающей при эксплуатации на изгиб или сжатие, включающее армирование, бетонирование, термовлажностную обработку, ведут по общепринятой технологии.

При данной технологии прочность конструкции повышается на 20-5%, а время обработки конструкции снижается до 1,5-3

сут.

Формула изобретения

Способ повышения несущей способно- сти железобетонных конструкций, включающий их нагружение до напряжения в бетоне, равном 0,3-0,6 его прочности, и выдерживание конструкции, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени воздейст- вия нагрузки, предварительно конструкцию насыщают водой в течение 0,5-1 сут, нагружение проводят в течение 4-10 мин циклически со снятием нагрузки до 0 между циклами с числом циклов 4-5, а выдержива- ние конструкции проводят после снятия нагрузки в течение 1-2 сут.

Использование: в строительстве материалов, а именно для повышения несущей способности железобетонной конструкции Сущность изобретения: изготовление железобетонной конструкции, работающей при эксплуатации на изгиб или сжатие, включающее армирование, бетонирование, термовлаж- ностную обработку, ведут по общепринятой технологии. После достижения бетоном 50- 70% прочности конструкцию насыщают водой в течение 0,5-1 сут. Затем производят малоцикличное нагружение от 0 до 0,3-0,6 прочности с числом циклов 4-5 и продолжительностью цикла нагружения 1-2 мин После этого выдерживают конструкцию без нагрузки 1-2 сут. При этом прочность конструкции повышается на 20-25%, а время отработки конструкций снимается до 1,5-3 сут.