Конструкций, подвергающихся воздействиям низких температур

Низкотемпературные воздействия на железобетонные конструкции подразделяются на климатические и технологические.

● Климатическим воздействиям подвергаются здания и сооружения в суровых климатических районах. При этом расчетная зимняя температура наружного воздуха принимается как средняя температура наиболее холодной пятидневки в зависимости от района строительства.

● В условиях низких технологических температур (-9О...196°С) работают резервуары для хранения сжиженных газов и т. п.

Проведенные исследования показали, что при первоначальном замораживании прочность бетона повышается. При повторных замораживаниях и оттаиваниях его прочность снижается. Это объясняется тем, что находящаяся в порах бетона влага превращается в лед, который, расширяясь, вызывает деструктивные процессы в бетоне. Особенно резкое снижение прочности наблюдается для бетонов, находящихся в насыщенном водой состоянии при попеременном замораживании и оттаивании. Это явление учитывается в нормах [1] понижающим коэффициентом γ_b6, вводимым к расчетному сопротивлению бетона. При температурах -20...-4 °С для водонасыщенных бетонов при попеременном замораживании и оттаивании γ_b6 = 0,85, а при t<-40°С γ_b6 = 0,7.

Для уменьшения отрицательного влияния низких температур необходимо принимать все меры для снижения количества влаги в бетоне: применять бетоны плотной структуры, использовать суперпластификаторы и т. п.

Арматура железобетонных конструкций в условиях низких температур становится хладноломкой и ее деформативность резко снижается, вследствие чего может произойти обрыв стержней и хрупкое разрушение железобетонных конструкций. Степень хладноломкости зависит от класса и марки стали, наличия сварных соединений, а также повреждений и характера нагрузки. Стали класса A-I марки ВСт3сп2, класса А-II марки 10ГТ, обыкновенная и высокопрочная проволока и канаты К-7 применяются при низких температурах без ограничений. Арматура класса A-III марки 35ГС чувствительна к повреждениям и допускается к применению в неотапливаемых зданиях только в вязаных каркасах при статических нагрузках и при t>-55°С. Еще более подвержена хладноломкости сталь класса A-IV марки 80С, в связи с чем ее применение ограничено температурой t = -30°С. Области применения арматуры для условий низких температур даны в [1].

Для железобетонных конструкций, эксплуатируемых в условиях низких температур, устанавливают класс бетона по прочности и марку по морозостойкости, а при необходимости и по водонепроницаемости.

Расстояние между температурными швами при расчетных температурах наружного воздуха t<-40°С уменьшается по сравнению с обычными условиями. В этом случае обязателен температурный расчет несущих конструкций.