РАЗДЕЛ 2
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И МАТЕРИАЛЫ
2.1. Методы исследований
2.1.1. Измерение деформаций и трещин в конструкциях
Развитие кратковременных и долговременных деформаций конструкций проводили с
помощью механических индикаторов - прогибомеров ПМ системы Н.Н.Максимова с
точностью 0,1 мм. Индикаторы прикрепляли к деформируемой конструкции. Измерения
проводили с помощью натянутой между индикатором и другой неподвижной
конструкцией стальной проволоки, при этом фактически контролировали изменение
расстояния между деформируемой и неподвижной конструкциями. При прямой или
обратной деформации конструкции проволока под действием груза приводила во
вращение измерительный диск индикатора, что обусловливало соответствующее
изменение показаний. При колебаниях температуры во время измерения
долговременных деформаций учитывали коэффициент линейного температурного
расширения стальной проволоки Клтр = 1,17ґ10-7 1/град, при этом поправку Дl
определяли следующим образом:
Дl = Клтрґ l ґ ДТ, м, (2.1)
где l - длина проволоки, м; ДТ - изменение температуры относительно начала
измерений, град.
Развитие трещин изучали путем установки в характерных точках серий «маяков» и
наблюдения за ними с замерами ширины раскрытия отсчетным микроскопом МПБ-2 с
точностью 0,05 мм. Полную ширину раскрытия трещины определяли как сумму ширины
раскрытия самой трещины на момент начала наблюдений и ширины раскрытия трещины
в «маяке». Для графического представления данные обрабатывали статистически по
результатам замеров серий «маяков». Результаты представляли в виде кинетических
зависимостей изменения ширины раскрытия трещин во времени.
2.1.2. Определение физико-механических
и фильтрационных свойств материалов
Физико-механические и фильтрационные свойства материалов определяли с помощью
стандартных методик, принятых в государственных стандартах на эти материалы, а
также оригинальных методик.
Для определения свойств материалов эксплуатируемых конструкций осуществляли
отбор проб (кернов) путем кернового бурения скважин. С целью сохранения
естественной влажности сразу после отбора пробы герметично упаковывали.
Прочность кирпича определяли по методике, максимально приближенной к
стандартному методу ГОСТ 8462. Для определения прочности кирпича из кернов Ж200
мм с помощью режущего инструмента с алмазным диском изготавливали максимально
возможное количество стандартных образцов из двух половинок кирпича,
соответствующих ГОСТ 8462, и (или) серию образцов-кубов с размером ребра 50 мм.
Перед испытанием образцы высушивали до постоянной массы.
Прочность всех образцов на сжатие определяли путем испытания на гидравлическом
прессе. Прочность на сжатие образцов-кубов с размером ребра 50 мм R5 приводили
к прочности на сжатие стандартных образцов Rст, а также к прочности стандартных
образцов на изгиб Rи:
Rст = КмЧR5; Rи = КиЧR5; (2.2)
где Км и Ки – масштабный коэффициент и коэффициент для определения прочности
при изгибе, соответственно, определенные экспериментально.
Для определения коэффициентов Км и Ки использовали партию кирпича современного
производства, имеющего наиболее близкие показатели свойств. Из кирпича
изготавливали представительные серии стандартных образцов для испытания на
сжатие и изгиб, а также образцов-кубов с размером ребра 50 мм. При обработке
результатов выпадающие значения не учитывали. По результатам испытаний образцов
рассчитывали коэффициенты:
Км = Rст/R5; Ки = Rи /R5. (2.3)
Значения коэффициентов составили: Км = 0,38, Ки = 0,12.
Для сравнительной оценки однородности прочности кирпича старых конструкций и
современного кирпича определяли среднеквадратическое отклонение S, МПа и
коэффициент вариации прочности V, %:
V = S / Rcp, (2.4)
где Rі – i-е из n значений прочности; Rср – среднее для n значений прочности.
Для оценки возможности пропитки старого кирпича упрочняющими составами
исследовали кинетику его высушивания и водонасыщения (зависимость влажности от
времени при высушивании и водопоглощении). Кинетику высушивания исследовали на
сериях образцов-кубов с размером ребра 50 мм, приготовленных для испытания на
прочность, а также на сериях образцов произвольной формы. Образцы подвергали
высушиванию в лабораторном сушильном шкафу при температуре 105 °С до постоянной
массы, контролируя массу с периодичностью 1ч4 ч. Влажность образцов W, %
определяли относительно массы в полностью высушенном состоянии. Влажность
кирпича определяли как среднее арифметическое всех значений влажности образцов.
По результатам испытаний строили зависимость влажности W, % от времени t, ч.
Кинетику водонасыщения кирпича исследовали на сериях образцов произвольной
формы после исследования кинетики их высушивания по методике, максимально
приближенной к стандартному методу определения водопоглощения ГОСТ 7025.
Водонасыщение производили до постоянной массы. Влажность кирпича определяли как
среднее арифметическое всех значений влажности образцов. По результатам
испытаний строили зависимость влажности W, % от времени t, ч.
Безнапорную водопроницаемость определяли по усовершенствованной методике [193],
согласно которой испытанию подвергали серии из 3-х одинаковых образцов-кубов
размером 100ґ100ґ100 мм. Испытание проводили с помощью приборов (рис.2.1),
количество которых соответствовало количеству образцов. В соответствии с
усовершенствованной методикой ячейки наклеивали на одну из граней образца с
помощью эпоксидной композиции. Этой же композицией покрывали четыре смежные
грани таким образом, чтобы свободной от композиции оставалась только гран
- Київ+380960830922