|
Содержание
Предисловие редактора к русскому изданию
В книге крупного французского ученого Роберта Лермита освещается ряд вопросов технологии бетона и рассматриваются его свойства, главным образом прочность при сжатии, растяжении и изгибе, а также усадка и деформативностъ. В главе I автор излагает результаты своих работ по применению теории упруго-вязко-пластических сред к различным технологическим процессам: приготовлению, транспортированию, укладке и формованию бетонной смеси. Это направление в технологии бетона одновременно развивается многими учеными разных стран: в СССР – коллективом научных работников Научно-исследовательского института бетона и железобетона АСиА СССР и др., Рейнером – в Израиле, Пауэрсом – в США, Бергстремом – в Швеции, Павликом – в Чехословацкой Республике и др. Работы Лермита весьма оригинальны, по степени разработки многих вопросов он опередил ряд других исследователей. Пока нельзя сказать, что эти работы нашли полное завершение, но широта постановки вопроса в сочетании с большой глубиной исследования позволяет предполагать, что данные работы будут вскоре успешно завершены, а результаты их существенна повлияют на улучшение технологии бетона. Не все выводы главы I можно считать приемлемыми. Автор, например, относит вакуумирование к наиболее совершенным методам уплотнения бетонной смеси, с чем согласиться нельзя. Изложенные им соображения по этому вопросу интересны лишь с точки зрения оценки несущей способности свежеотформованных бетонных элементов, что имеет большое значение для применения немедленной распалубки крупноразмерных элементов. Что же касается того, что законы (распространения колебаний в бетонной смеси от вибратора выражены в виде экспоненциальной функции радиуса действия вибратора от расстояния и коэффициента затухания колебаний, то подобная зависимость была дана нами еще в 1937 г.; она также использована С.Г.Бергстремом и С.Линдерхольмом в 1949 г. С этими работами Лермит, возможно, не знаком. Глава II книги посвящена вопросам деформаций уже затвердевшего бетона под действием кратковременной или длительной нагрузки. Общее решение дифференциального уравнения, например, движения воды из пористого тела во внешнюю среду автор не доводит до конца и заменяет его эмпирической формулой экспоненциального вида. Аналогичной эмпирической формулой выражается и усадка. Кстати, следует отметить, что усадка, по мнению Лермита, не влияет на условия разрушения. Нашими опытами совместно с Ш.В.Бурчуладзе показано, что усадка влияет на условия разрушения бетона при растяжении. Разрушение при растяжении может иметь место при суммарных деформациях сжатия. Основные положения теории прочности бетона, которая в законченном виде пока еще не создана, рассмотрены в главе III; особое внимание в ней уделено, естественно, растяжению, в том числе разобран новый способ испытания бетона на растяжение путем раскалывания цилиндрических образцов. В этой главе высказано много интересных мыслей и даны некоторые обобщения, которые могут способствовать дальнейшему развитию теории прочности бетона. В главах IV и V рассмотрены различные свойства бетонной смеси, раствора и цементного теста, а также вопросы прочности бетона в сооружении, причем в некоторых случаях для исследования автором была использована скорость ультразвуковых волн. Так же как и в главе I, здесь не даны окончательные решения, но указаны пути, которые могут привести к положительным результатам в этой важной для строителей области. Можно надеяться, что книга Лермита будет хорошо принята широкими кругами советских читателей, интересующихся вопросами технологии бетона, теорией прочности и методами испытаний бетона. А.Е.Десов
Предисловие автора
Полагаю, что нужно время от времени пересматривать проблемы технологии бетона всякий раз в свете все более широких обобщений и связью идей объединять факты, лишь в силу привычки изучаемые в отрыве друг от друга. Технология бетона сформировалась на основе нескольких разрозненных научных теорий. Установить между ними логическую связь – задача науки. Эту именно задачу я попытался разрешить в настоящей работе. Здесь собрано самое существенное из прочитанных мною лекций и из размышлений, на которые меня навели многочисленные собеседования со специалистами. Читатель найдет, конечно, в этой книге много ему известного и уже освещенного в литературе, но главное здесь, на мой взгляд, не в частностях, а в целом. Р.Лермит
Из главы I. Бетонная смесь – приготовление и укладка
Состав бетона Первое, что надлежит сделать строителю, проектирующему и возводящему сооружение из бетона или железобетона, – эта определить состав бетона. Совершенно очевидно, что состав бетона нельзя назначить до одному рецепту, пригодному для всех случаев. Состав бетона, так же как и состав сплава в металлургии, должен быть запроектирован в соответствии с теми требованиями, которым материал должен удовлетворять в эксплуатируемом сооружении, и, кроме того, сообразуясь с имеющимися в распоряжении строительной организации средствами. Состав бетона приходится назначать различным в зависимости от того, о чем идет речь: о конструкциях ли, спроектированных с пониженным запасом прочности, что приводит неизбежно к высоким напряжениям; о массивном ли сооружении, где решающее значение приобретает проблема устойчивости; о резервуаре, где основной задачей является обеспечение непроницаемости; о стене здания, которая прежде всего должна сохранять тепло, или о дорожном покрытии, которому предстоит работать на истирание. Истина, представляющаяся очевидной, не всегда, однако, признается таковой. В значительной части исследований, посвященных составу бетона, основным критерием признается наибольшая механическая прочность, чаще всего сопротивление сжатию. Между тем бетон может превосходно сопротивляться сжатию и в то же время очень плохо работать на растяжение; он может оказаться водопроницаемым, несмотря на высокие механические качества; к тому же он может обнаружить низкую морозостойкость и давать при усадке трещины. Основным критерием высокого качества бетона почти всеми признается его плотность. Нельзя, однако, утверждать, чтобы эта гипотеза, почти совершенно не обсуждаемая, была абсолютно достоверна. Во всяком случае в том, что касается механической прочности, существуют, по-видимому, исключения, идущие вразрез с этой гипотезой. С одними и теми же заполнителями, на одном и том же цементе мы можем в известных условиях получать бетоны относительно более прочные, хотя и несколько менее плотные, если обеспечим лучший контакт между зернами-заполнителями. При сохранении постоянной плотности можно изменить расход цемента, изменяя таким путем в известных пределах прочность. Можно, наконец, при постоянной плотности изменять прочность, варьируя содержание заполнителей различного минералогического состава. Но при всем том отказаться от критерия плотности означало бы пренебречь руководящим принципом, который очень удобен для приближенного проектирования состава бетона (хотя он и не гарантирует совершенной точности). Основываясь на этом положении и поставив себе задачей обеспечение высоких прочностных характеристик и возможно большей непроницаемости, мы должны, следовательно, позаботиться прежде всего о том, чтобы приготовляемый нами бетон обладал оптимальной плотностью. Для достижения этой цели надо найти наивыгоднейшее соотношение между количествами входящих в состав бетона материалов – активными зернами цемента, водой и инертными зернами заполнителей. Это соотношение и определяет состав бетона. Было предложено много формул зернового состава: Фюллером (Fuller), Боломеем (Bolomey), Фори (Faury), Дютроном (Dutron), Валлеттом (Vallette) и др. Некоторые авторы являются сторонниками непрерывной гранулометрии, т.е. зернового состава, в котором представлены зерна всех размеров – от самых мелких до самых крупных. Другие предпочитают прерывистую гранулометрию, т.е. состав, в который вводится лишь относительно небольшое число отдельных фракций заполнителей с исключением всех промежуточных. Такое расхождение во взглядах породило горячие споры и, несмотря на то, что по данному вопросу опубликованы сотни работ, пока еще, по-видимому, нельзя с полной уверенностью утверждать, кто прав. Поэтому прежде всего следует задаться вопросом, существует ли вообще единственная формула идеального зернового состава бетона, допускает ли поставленная проблема единственное решение. Если бы это и было так, то и тогда все же можно было бы допустить возможность ряда приближенных решений, приводящих к значениям плотности, весьма близким к оптимальной, и представляющих собой зерновые составы как непрерывного, так и прерывного типов. Выбор правильного решения представляет собой по существу уже не научную проблему, а практическую задачу на строительстве, поскольку решение ее предполагает учет таких разнообразных факторов, как состояние снабжения строительства материалами, его механизация, наличие транспортных средств, принятая техника укладки бетонной смеси и даже, следовало бы добавить, сознательность и квалификация рабочего-строителя. Если строительная площадка располагает заполнителями с зернами всех возможных размеров, было бы неблагоразумно отдать предпочтение прерывистой гранулометрии и пренебречь имеющимися в наличии фракциями материалов. Если же, наоборот, зерен какой-то промежуточной фракции на строительной площадке недостает, было бы расточительным разыскивать ее где-либо вдали от строительства только для того, чтобы дополнить имеющийся зерновой состав до непрерывного. Поэтому решение вопроса о зерновом составе (и всякий производитель работ должен это понять) следует согласовать с возможностями снабжения материалами. При выборе надлежащей формулы зернового состава нужно руководствоваться также и соображением иного рода, а именно соблюдением условия потребления минимума воды затворения. Фере (Feret) давно показал и выразил математически, что прочность бетона снижается при возрастании объема пор, содержащихся в нем, причем в составе этого объема учитываются и поры, наполненные водой затворения. При определенной прочности наилучшим зерновым составом будет такой, для которого потребуется наименьшее количество воды при гарантии надлежащей удобоукладываемости (пластичности, подвижности смеси). Ограничившись пока этим, – а к вопросам укладки бетонной смеси мы вернемся еще в дальнейшем, – поясним сейчас понятие чувствительности зернового состава. Бетон называется чувствительным, если относительно незначительная погрешность в составе, допущенная при его проектировании или при укладке (всегда возможная на строительной площадке), влечет за собой резкое уменьшение прочности. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||