Արմատուրայի պաշտպանությունը կոռոզիայից
Ներկայիս Եվրակոդներով սահմանված է բետոնի պաշտպանիչ շերտի նվազագույն հաստությունը (cnom)։ Այդպիսի բետոնե շերտի հաստությունը երկաթբետոնե տարրի արտաքին մակերևույթից մինչև առաջին ամրանն ընկած ամենափոքր հեռավորությունն է։ Գծային տարրերի դեպքում դա կապիչն է, իսկ մակերևութային տարրերի դեպքում՝ ստորին երկայնական ամրանը։ Նոմինալ պաշտպանիչ շերտը սահմանվում է այսպես՝ cnom = cmin + Δcdev
cmin-ը նվազագույն սահմանված պաշտպանիչ շերտն է, որի արժեքը կախված է բետոնի և ամրանների կպչունության պայմաններից, միջավայրի պայմաններից, ամրանների ծածկույթից և այլն։ Δcdev-ը արժեք է, որը ներկայացնում է կատարման շեղումը։ Ամրանբետոնե տարրի ազդեցության դասից կախված՝ անվանական պաշտպանիչ շերտի տարբեր արժեքներ կան. այն ամենից հաճախ տատանվում է 2,5 cm-ից մինչև 3,5 cm։ Հիմքերի համար ընդունվում է, որ այն 5cm է։
Ցեմենտային շաղախի և բետոնի վարքը հաճախակի տաքացման և սառեցման դեպքում
Թարմ բետոնի ամրությունը կարելի է արագ մեծացնել գոլորշով աստիճանական տաքացման կամ աստիճանաբար տաքացվող ջրում պահելու, այնուհետև մեղմ սառեցնելու միջոցով։ Այդպես մեկօրյա ընթացակարգից հետո ստացվում են այնպիսի ամրություններ, որոնց սովորական եղանակով հասնում են մի քանի շաբաթ անց։ Ազդեցության աստիճանը կախված է ցեմենտից և ագրեգատի տեսակից, սակայն նիհար բետոնի դեպքում շատ ավելի լավ արդյունքներ են ստացվում, քան յուղոտ բետոնի դեպքում։
Եթե տաքացումն ու սառեցումը կատարվում են լայն սահմաններում, ապա բետոնե տարրում զգալի լարումներ կառաջանան, եթե տաքացումն ու սառեցումը կատարվեն արագ։ Նման դեպքում, հատկապես հաճախակի կրկնության դեպքում, պետք է հաշվի առնել ճաքերի առաջացումը, որոնք ներթափանցում են դրսից դեպի ներս՝ ազդելով բետոնի մեխանիկական բնութագրերի վրա։ Ընդ որում, տարբեր ցեմենտներ տարբեր կերպ են վարվում, ուստի գործնական կիրառման նպատակով խորհուրդ է տրվում ցեմենտի զգուշավոր ընտրություն։
Բետոնի ջերմաթափանցելիությունը
Բետոնի ջերմահաղորդականության գործակիցը կախված է ագրեգատի և ցեմենտի հատկություններից, ցեմենտի քանակից, պատրաստման ջրի քանակից, բետոնի խոնավությունից, ինչպես նաև ջերմաստիճանից։ 10 cm հաստությամբ սալերի և ուժեղ չորացված բետոնի փորձարկումներով պարզվել է, որ ջերմահաղորդականության գործակիցը λ կազմում է 1,163 W/mK 10 °C-ում, իսկ ջրում գտնվող բետոնե սալերի դեպքում այն կազմում է մինչև 2,326 W/mK։ Ավելի հաստ սալերը տալիս էին ջերմահաղորդականության ավելի մեծ գործակիցներ. առավելագույն արժեքը կազմել է 2,38 W/mK։
Բետոնի ընդարձակումը ջերմության ազդեցությամբ
Ընդարձակման չափը մեծապես կախված է լցանյութից, ապա նաև բետոնի խոնավությունից, ինչպես նաև հենց ցեմենտից։ Մինչ այժմ հայտնի սահմանային արժեքները 0-ից մինչև 40 oC կազմում են մոտավորապես 6 մինչև 13*10-6 m/m՝ յուրաքանչյուր աստիճանի համար։
Հաճախակի բեռնավորման նկատմամբ դիմադրություն
1. Սեղմման ամրությունը՝ հոգնածության պայմաններում։ Հոգնածության ամրության հասկացությունն այստեղ օգտագործված է ընդհանուր իմաստով; տեխնիկական կիրառության համար միշտ պետք է նշել հոգնածության ամրությունը (սեղմում, ձգում, հերթագայող սեղմում և ձգում, ծռում, կտրում, մաքուր կտրում, ձկնվածք), ինչպես նաև բեռնավորման եղանակը (միայն հանգիստ, միայն հաճախական, մասամբ հանգիստ և մասամբ հաճախական)։
Հոգնածությունից առաջացած սեղմման ամրությունը՝ կայուն ծանրաբեռնվածության դեպքում. պետք է սպասել, որ երկարատև ծանրաբեռնվածության նկատմամբ դիմադրությունը կազմի առնվազն ¾ այն ամրությունից, որը ի հայտ է գալիս սովորական սեղմման փորձի ժամանակ։
Սեղմման ամրությունը՝ հաճախակի բեռնվածություններից առաջացած հոգնածության դեպքում (հիմնական դինամիկ ամրություն). բետոնե սյուների հիմնական դինամիկ սեղմման ամրությունը՝ տարբեր կազմով, հատկապես տարբեր քանակի ցեմենտով և տարբեր հատիկաչափությամբ, ցույց է տվել, որ կազմում է առնվազն 0,5-ը պրիզմայի ամրությունից՝ սովորական բեռնվածության դեպքում մինչև կոտրվելը։ Այս դեպքում իրականացվել է 260 բեռնվածության ցիկլ մեկ րոպեում. այն ցիկլերի ընդհանուր թիվը, որոնց համար որոշվել է այս հիմնական դինամիկ ամրությունը, կազմել է երկու միլիոն։ Մեկ րոպեում ցիկլերի թվի աճի հետ (փորձարկվել է 10-ից մինչև 450 ցիկլ մեկ րոպեում), աճել է նաև կոտրման հանգեցնող կրկնությունների թիվը։
Հոգնածությունից առաջացած սեղմման ամրությունը՝ միաժամանակյա հանգիստ և հաճախակի բեռների ազդեցության դեպքում: Երբ հաճախակի բեռներին ավելացվում են հանգիստ բեռներ, ապա հանգիստ բեռների մեծացման հետ նվազում էին հաճախակի բեռների ամպլիտուդների արժեքները, որոնք այլապես կրկնվում էին երկու միլիոն անգամ։ Օրինակ՝ նկ. 1 ցույց է տալիս, որ հաճախակի բեռների S ամպլիտուդները կազմել են՝
- հանգիստ բեռնման դեպքում σu = 6 kg/cm2 S = 109 kg/cm2
- հանգիստ բեռնման դեպքում՝ σu = 118 kg/cm2 S = 39 kg/cm2
- հանգիստ բեռնավորման դեպքում σu = 157 kg/cm2 S = 8 kg/cm2
Սլ.1
Նկ. 2
2. Բետոնի ծռման ամրությունը հոգնածության դեպքում։ Նկ. 2-ում ներկայացված փորձարկումները, որոնք կատարվել են մշտապես խոնավ վիճակում պահված գերանների համար, ցույց տվեցին, որ հիմնական դինամիկ բեռնվածության դեպքում ծռման ամրությունը հոգնածության ժամանակ կազմում է 28 kg/cm2, մինչդեռ սովորական ծռման ամրությունը կազմում էր 53 kg/cm2, ինչը համապատասխանում է հարաբերությանը 0,53։
Թեթև բետոն
Թեթև բետոնը (բետոն՝ 18 kN/m3-ից ցածր քաշով) ստացվում է թեթև, ծակոտկեն լցանյութերի օգտագործմամբ, ինչպիսիք են՝ պեմզան, բարձր հնոցների խարամը, կաթսայատան խարամը, ինչպես նաև բնական կամ արհեստական ավազից ու ալյուրից պատրաստված շաղախների օգտագործմամբ՝ հավելումներով, որոնք շաղախի պատրաստման ժամանակ արտազատում են գազեր (գազաբետոն) կամ շաղախում առաջացնում են փրփրացում (փրփրաբետոն)։
Թեթև բետոնը, ի թիվս այլնի, լայնորեն օգտագործվում է որմնադրության բլոկների և պեմզային սալերի պատրաստման համար՝ պատերի և տանիքների համար. չոր վիճակում այն վատ ջերմահաղորդիչ է. ամրությունը չափավոր է, բայց հեշտ է կարգավորվում, այնպես որ վստահությամբ կարելի է պատրաստել թեթև բլոկներ բնակելի շենքերի կրող պատերի համար։
Գազաբետոնում գազ առաջացնելու միջոց է օգտագործվում ալյումինային փոշին։ Խառնուրդների քանակից, ինչպես նաև այլ պայմաններից կախված, ստացվում է ավելի կամ պակաս ծակոտկեն նյութ՝ չոր վիճակում մոտ 3 kN/m3 և ավելի քաշով։
1. Թեթև բետոնի ծավալային քաշը. Բնական պեմզայի դեպքում կարող են երաշխավորվել ծավալային քաշեր՝ ենթադրելով 105 oC-ում չորացված վիճակը՝ սկսած 7 kN/m3-ից և ավելի, սեղմման ամրություններով՝ 2 MPa։ Սպասելի ծավալային քաշը մոտավորապես կազմում է խառնուրդի ագրեգատի և ցեմենտի չխտացված վիճակում ունեցած գումարը։ Գազաբետոնը, որի ծավալային քաշը գերազանցում է 8 kN/m3-ը, որպես կանոն, տեխնիկապես ոչ պիտանի է։
2. Թեթև բետոնի սեղմման ամրությունը։ Լցաշերտ բետոնի համար առանց որևէ հատուկ միջոցառումների կարելի է ստանալ մինչև 8 MPa ամրություններ, իսկ խիճի դեպքում՝ նույնիսկ մինչև 12 MPa։ Անհրաժեշտ են պարբերական պիտանելիության փորձարկումներ։ Ծակոտկեն բետոնը (գազաբետոն և փրփրաբետոն) կրող պատերի համար հարմար է միայն գոլորշու ճնշման տակ կարծրացումից հետո։ Հարմար հումքի դեպքում կարելի է ապահովել 6 kN/m3 ծավալային քաշեր և 5 MPa սեղմման ամրություններ։
3. Թեթև բետոնի ծռման ամրությունը։ Ծռման և սեղմման ամրությունների հարաբերակցությունը գործնական պահանջների սահմաններում պարզվեց համեմատաբար մեծ, իսկ ամրությունների աճի հետ այդ հարաբերակցությունը նվազում է։
4. Թեթև բետոնի կծկման աստիճանը։ Կծկման աստիճանը հիմնականում կախված է ագրեգատի առաձգականությունից, ինչպես նաև կարծրացած ցեմենտի բաղադրամասի քանակից․ թեթև բետոնի կծկումը ավելի մեծ է, քան խիճային բետոնի կծկումը։ Աղյուսի մանրացված մասերից պատրաստված բետոնը մեկ տարվա ընթացքում ցույց է տվել մոտավորապես 0,65 mm/m ընդհանուր կծկման աստիճան։ Բնական պեմզայից պատրաստված, նոր մատակարարված տարրերը 14 m ամսում կարճացել են մոտավորապես 0,8 mm/m։ Օդում կարծրացող գազաբետոնի և փրփրաբետոնի նմուշները ցույց են տվել էլ ավելի մեծ կծկումներ՝ անգամ ավելի քան 2 mm/m։ Պետք չէ մոռանալ, որ յուրաքանչյուր բետոն անձրևի և հալված ձյան միջոցով թրջվելիս ուռչում է, իսկ հետագա չորացման ընթացքում նորից կծկվում է։
Սլ.3
5. Ջերմահաղորդականության գործակիցը. Ջերմահաղորդականության գործակիցը նվազում է ծավալային քաշի աճին զուգընթաց, և մյուս պայմանները նույնը լինելու դեպքում այն այնքան ավելի փոքր է դառնում, որքան օդային ծակոտիները ավելի փոքր են ու հավասարաչափ բաշխված։ Օդով չոր լցված բետոնի համար այն կազմում էր (λ = 0,4625՝ 9 kN/m3-ի համար; λ = 0,58 – 0,7՝ 12 kN/m3-ի համար; λ = 0,81 – 1,05՝ 16 kN/m3-ի համար)։ Օդով չոր գազաբետոնի համար տվյալները տալիս է նկ. 3։
ԾԱՆՈԹՈՒԹՅՈՒՆ՝
- 0,1 kcal/mhoC = 0,1163 W/mK
- 0,1 kg/dm3 = 100 kg/m3 = 1 kN/m3