ఉక్కు రీన్ఫోర్స్మెంట్ను తుప్పు నుండి రక్షించడం
ఈరోజు యూరోకోడ్ల ప్రకారం కాంక్రీటు రక్షణ పొర యొక్క కనీస మందం (cnom) నిర్దేశించబడింది. అటువంటి కాంక్రీటు పొర మందం అనేది రీన్ఫోర్స్డ్ కాంక్రీటు మూలకం బాహ్య ఉపరితలం నుండి మొదటి రీన్ఫోర్స్మెంట్ వరకు ఉన్న కనిష్ఠ దూరం. రేఖాకార మూలకాలలో ఇది స్టిరప్, ఉపరితల మూలకాలలో ఇది దిగువ పొడవు రీన్ఫోర్స్మెంట్. నామమాత్ర రక్షణ పొర ఇలా నిర్వచించబడుతుంది: cnom = cmin + Δcdev
cmin అనేది కనిష్ఠంగా నిర్దేశిత రక్షణ పొర, దీని విలువు కాంక్రీటు మరియు రీన్ఫోర్స్మెంట్ అంటుకునే పరిస్థితులు, పరిసర పరిస్థితులు, రీన్ఫోర్స్మెంట్పై ఉన్న కోటింగ్లు మొదలైన వాటిపై ఆధారపడుతుంది. Δcdev అనేది అమలులోని వ్యత్యాసాన్ని సూచించే విలువు. రీన్ఫోర్స్డ్ కాంక్రీటు అంశం యొక్క ఎక్స్పోజర్ క్లాస్ను బట్టి నామమాత్ర రక్షణ పొరకు విభిన్న విలువలు ఉంటాయి; అది సాధారణంగా 2,5 cm నుండి 3,5 cm వరకు ఉంటుంది. పునాదుల కోసం అది 5cmగా తీసుకుంటారు.
సిమెంట్ మోర్టార్ మరియు కాంక్రీటు తరచుగా వేడి చేయడం మరియు చల్లబెట్టడం సమయంలో ప్రవర్తన
తాజా కాంక్రీట్ బలాన్ని ఆవిరితో క్రమంగా వేడి చేయడం ద్వారా లేదా క్రమంగా వేడి చేసిన నీటిలో ఉంచడం ద్వారా, ఆపై మెల్లగా చల్లరచడం ద్వారా త్వరగా పెంచవచ్చు. ఈ విధంగా ఒకరోజు ప్రక్రియ తర్వాత సాధారణ ప్రక్రియలో కొన్ని వారాల తర్వాత మాత్రమే పొందే బలాలు కనిపిస్తాయి. ప్రభావ స్థాయి సిమెంట్ మరియు అగ్రిగేట్ రకంపై ఆధారపడి ఉంటుంది; అయితే సన్నని కాంక్రీట్తో, దట్టమైన కాంక్రీట్తో పోలిస్తే ఎంతో మెరుగైన ఫలితాలు లభిస్తాయి.
వెచ్చదనం మరియు చల్లదనం విస్తృత పరిమాణాల్లో జరిగితే, కాంక్రీటు భాగంలో గణనీయమైన ఒత్తిడులు ఏర్పడతాయి, ముఖ్యంగా అవి వేగంగా నిర్వహించబడితే. అటువంటి సందర్భంలో, ప్రత్యేకంగా తరచూ పునరావృతమైనప్పుడు, బయట నుండి లోపలికి చొచ్చుకుపోయే పగుళ్ల ఏర్పాటును పరిగణనలోకి తీసుకోవాలి, ఇవి కాంక్రీటు యాంత్రిక లక్షణాలను ప్రభావితం చేస్తాయి. ఇందులో వేర్వేరు సిమెంట్లు వేర్వేరు విధంగా ప్రవర్తిస్తాయి; అందుకే ప్రాయోగిక వినియోగం కోసం సిమెంట్ను జాగ్రత్తగా ఎంచుకోవాలని సిఫార్సు చేయబడుతుంది.
కాంక్రీటు ఉష్ణ ప్రసార్యత
కాంక్రీటు యొక్క తాప చాలకత్వ గుణకం కంకర మరియు సిమెంట్ లక్షణాలు, సిమెంట్ పరిమాణం, తయారీలో ఉపయోగించిన నీటి పరిమాణం, కాంక్రీటు తేమ, అలాగే ఉష్ణోగ్రత స్థాయిపై ఆధారపడి ఉంటుంది. 10 cm మందంతో ఉన్న మరియు బాగా ఎండిన కాంక్రీటు పలకలతో చేసిన పరీక్షల్లో, తాప చాలకత్వ గుణకం λ 1,163 W/mK గా 10 oC వద్ద నిర్ధారించబడింది, మరియు నీటిలో ఉంచిన కాంక్రీటు పలకలతో అది వరకు 2,326 W/mK గా ఉంది. మందమైన పలకలు ఎక్కువ తాప చాలకత్వ గుణకాలను ఇచ్చాయి; గరిష్ట విలువ 2,38 W/mK గా నమోదైంది.
కాంక్రీటు యొక్క వేడి విస్తరణ
విస్తరణ చాలా మేరకు అగ్రిగేట్పై, ఆ తరువాత కాంక్రీటు తేమపై, అలాగే సిమెంట్పై కూడా ఆధారపడి ఉంటుంది. ఇప్పటివరకు తెలిసిన 0 నుండి 40 oC వద్ద ఉన్న పరిమిత విలువలు సుమారు 6 నుండి 13*10-6 m/m ప్రతి డిగ్రీకి ఉంటాయి.
పునరావృత లోడింగ్కు ప్రతిఘటన
1. అలసటలో సంపీడన బలం. అలసట బలం అనే భావన ఇక్కడ సాధారణ అర్థంలో ఉపయోగించబడింది; సాంకేతిక వినియోగంలో, అలసట బలాలను (సంపీడనం, లాగింపు, ప్రత్యామ్నాయ సంపీడనం మరియు లాగింపు, వంపు, కత్తిరింపు, స్వచ్ఛ కత్తిరింపు, వంకరపోవడం) అలాగే లోడింగ్ విధానాన్ని (కేవలం స్థిరం, కేవలం తరచుగా, కొంతవరకు స్థిరం మరియు కొంతవరకు చలనం) ఎల్లప్పుడూ సూచించాలి.
స్థిర లోడింగ్ వల్ల అలసటలో సంకోచ బలం: దీర్ఘకాలిక లోడుకు ప్రతిఘటన సాధారణ సంకోచ పరీక్షలో కనిపించే బలం యొక్క కనీసం ¾ భాగం ఉండాలని ఆశించాలి.
తరచూ వచ్చే లోడ్ల వల్ల అలసటలో పీడన బలం (ప్రాథమిక డైనమిక్ బలం): వేర్వేరు కూర్పుల కాంక్రీట్ స్తంభాల ప్రాథమిక డైనమిక్ పీడన బలం, ముఖ్యంగా వేర్వేరు సిమెంట్ పరిమాణాలు మరియు వేర్వేరు గ్రాన్యులేషన్లతో ఉన్నప్పుడు, సాధారణ లోడ్ నుండి విరిగే వరకు ఉన్న ప్రిజం బలంలో కనీసం 0,5 ఉంటుందని తేలింది. ఈ సందర్భంగా నిమిషానికి 260 లోడ్ చక్రాలు నిర్వహించబడ్డాయి; ఈ ప్రాథమిక డైనమిక్ బలాన్ని నిర్ణయించిన మొత్తం చక్రాల సంఖ్య రెండు మిలియన్లు. నిమిషానికి చక్రాల సంఖ్య పెరిగేకొద్దీ (నిమిషానికి 10 నుండి 450 చక్రాల వరకు పరీక్షించారు), విరుగుడుకు దారితీసిన పునరావృతాల సంఖ్య కూడా పెరిగింది.
ఒకే సమయంలో స్థిర మరియు పునరావృత భారం ప్రభావంలో అలసట కారణంగా ఉన్న పీడన బలం: పునరావృత భారాలకు స్థిర భారాలు జోడించినప్పుడు, స్థిర భారాలు పెరిగే కొద్దీ, సాధారణంగా రెండు మిలియన్ సార్లు పునరావృతమయ్యే పునరావృత భారాల ఆమ్ప్లిట్యూడ్ విలువలు తగ్గాయి. ఉదాహరణకు, చిత్రం 1 పునరావృత భారాల ఆమ్ప్లిట్యూడ్లు S ఈ విధంగా ఉన్నాయని చూపిస్తుంది:
- నిశ్శబ్ద లోడ్లో σu = 6 kg/cm2 S = 109 kg/cm2
- నిశ్చల లోడింగ్ వద్ద σu = 118 kg/cm2 S = 39 kg/cm2
- నిశ్చల లోడులో σu = 157 kg/cm2 S = 8 kg/cm2
చిత్రం 1
చిత్రం 2
2. లోడుకు లోనైనప్పుడు కాంక్రీటు వంచన బలం. చిత్రం 2లో చూపిన, నిరంతరం తేమగా ఉంచబడిన గిర్డర్లపై చేసిన పరీక్షలు, ప్రాథమిక డైనమిక్ లోడులో వంచన అలసట బలం 28 kg/cm2 అని చూపించాయి, కాగా సాధారణ వంచన బలం 53 kg/cm2 గా ఉంది, ఇది 0,53 నిష్పత్తికి సరిపోతుంది.
తేలికపాటి కాంక్రీటు
తేలికైన కాంక్రీటు (కాంక్రీటు బరువు 18 kN/m3 కంటే తక్కువ) తేలికైన, రంధ్రాలున్న అగ్రిగేట్లను ఉపయోగించడం ద్వారా పొందబడుతుంది, ఉదాహరణకు: ప్యూమిస్, బ్లాస్ట్ ఫర్నేస్ స్లాగ్, బాయిలర్ స్లాగ్; అదనంగా, సహజ లేదా కృత్రిమ ఇసుక మరియు పిండి వంటి మిశ్రమాలతో మోర్టార్ను ఉపయోగించడం ద్వారా, ఇవి మోర్టార్ తయారీ సమయంలో వాయువులను విడుదల చేస్తాయి (గ్యాస్ కాంక్రీటు) లేదా మోర్టార్లో నురుగు ఏర్పడేలా చేస్తాయి (ఫోమ్ కాంక్రీటు).
తేలికపాటి కాంక్రీటును, ఇతర విషయాలతో పాటు, గోడల కోసం కట్టే బ్లాకులు మరియు పైకప్పులు, గోడల కోసం ప్యూమిస్ రాయి పలకల తయారీలో విస్తృతంగా ఉపయోగిస్తారు; పొడి స్థితిలో ఇది ఉష్ణ చాలకంగా చెడ్డది; బలం మితంగా ఉంటుంది, కానీ ఇది సులభంగా సర్దుబాటు అవుతుంది, అందువల్ల నివాస భవనాల లోడ్ మోయు గోడల కోసం తేలికపాటి బ్లాకులను నమ్మకంగా తయారుచేయవచ్చు.
గ్యాస్ కాంక్రీటులో గ్యాస్ ఉత్పత్తి చేసే సాధనంగా అల్యూమినియం పొడి ఉపయోగించబడుతుంది. మిశ్రమాల పరిమాణం, అలాగే ఇతర పరిస్థితులపై ఆధారపడి, తక్కువ లేదా ఎక్కువ రంధ్రాలున్న పదార్థం లభిస్తుంది; దాని పొడి స్థితిలో బరువు సుమారు 3 kN/m3 నుండి పైగా ఉంటుంది.
1. తేలికపాటి కాంక్రీటు యొక్క ఘనపరిమాణ బరువు. సహజ ప్యూమిస్తో, ఘనపరిమాణ బరువులు—105 oC వద్ద ఎండబెట్టిన స్థితిని పరిగణనలోకి తీసుకుని—7 kN/m3 నుండి పైకి, సంకోచ బలాలు 2 MPa వరకు హామీ ఇవ్వవచ్చు. ఆశించదగిన ఘనపరిమాణ బరువు సుమారుగా నింపబడిన స్థితిలో ఉన్న అగ్రిగేట్ మరియు సిమెంట్ మొత్తానికి సమానం. 8 kN/m3 కంటే ఎక్కువ ఘనపరిమాణ బరువు గల గ్యాస్ కాంక్రీటు సాధారణంగా సాంకేతికంగా అనువుకాదు.
2. తేలికపాటి కాంక్రీట్ యొక్క పీడన బలం. నింపిన కాంక్రీట్కు ప్రత్యేక చర్యలు లేకుండానే 8 MPa బలాలు పొందవచ్చు, కంకరతో అయితే 12 MPa వరకు కూడా సాధ్యం. నిరంతర అనుకూలత పరీక్షలు అవసరం. రంధ్రాల కాంక్రీట్ (గ్యాస్ కాంక్రీట్ మరియు ఫోమ్ కాంక్రీట్) గోడలు మోయడానికి ఆవిరి పీడనంలో గట్టిపడిన తర్వాత మాత్రమే అనుకూలం. తగిన ముడి పదార్థాలతో 6 kN/m3 ఘనపరిమాణ బరువులు మరియు 5 MPa పీడన బలాలు హామీ ఇవ్వవచ్చు.
3. తేలికపాటి కాంక్రీటు యొక్క వంగింపు బలం. వంగింపు బలం మరియు పీడన బలం మధ్య సంబంధం ప్రాయోగిక అవసరాల పరిమితుల్లో తగినంతగా పెద్దదిగా తేలింది; అయితే బలాలు పెరిగే కొద్దీ ఆ నిష్పత్తి తగ్గుతుంది.
4. తేలికపాటి కాంక్రీటు సంకోచ స్థాయి. సంకోచ స్థాయి ప్రధానంగా అగ్రిగేట్ యొక్క స్థితిస్థాపకతపై, అలాగే గట్టిపడిన సిమెంట్ సంయోగ పరిమాణంపై ఆధారపడి ఉంటుంది; తేలికపాటి కాంక్రీటు సంకోచం గులకరాయి కాంక్రీటు సంకోచం కంటే ఎక్కువ. ఇటుక ముక్కల కాంక్రీటు ఒక సంవత్సరంలో సుమారు 0,65 mm/m మొత్తం సంకోచ స్థాయిని చూపింది. సహజ ప్యూమిస్తో తాజాగా సరఫరా చేసిన అంశాలు, 14 m నెలలలో సుమారు 0,8 mm/m వరకు కుదించుకున్నాయి. గాలి లో గట్టిపడిన గ్యాస్ కాంక్రీటు మరియు ఫోమ్ కాంక్రీటు నమూనాలు ఇంకా ఎక్కువ సంకోచాలను చూపాయి, ఏకంగా 2 mm/m కంటే ఎక్కువ. వర్షం మరియు కరిగిన మంచుతో తడిసినప్పుడు ప్రతి కాంక్రీటు ఉబ్బుతుందని, తర్వాత ఎండేటప్పుడు మళ్లీ కుదుస్తుందని మరచిపోవద్దు.
చిత్రం 3
5. ఉష్ణ వాహకత్వ గుణకం. ఉష్ణ వాహకత్వ గుణకం ఘనత పెరిగేకొద్దీ తగ్గుతుంది, మరియు ఇతర పరిస్థితులు ఒకేలా ఉన్నప్పుడు గాలి రంధ్రాలు చిన్నగా, సమంగా పంపిణీ అయి ఉన్నంత వరకు అది మరింత తక్కువగా ఉంటుంది. గాలిలో పొడిగా ఉన్న నింపిన కాంక్రీట్కు విలువలు ఇవి (λ = 0,4625 కోసం 9 kN/m3; λ = 0,58 – 0,7 కోసం 12 kN/m3; λ = 0,81 – 1,05 కోసం 16 kN/m3). గాలిలో పొడిగా ఉన్న గ్యాస్ కాంక్రీట్కు సమాచారం చిత్రం 3 ఇస్తుంది.
గమనిక:
- 0,1 kcal/mhoC = 0,1163 W/mK
- 0,1 kg/dm3 = 100 kg/m3 = 1 kN/m3