![]() Обратная связь ТОР 5 статей: Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы КАТЕГОРИИ:
|
Характеристики прочности бетона
Структура бетона Структура оказывает большое влияние на прочность и деформативность бетона. Рассмотрим схему физико-химического процесса образования бетона: 1) При затворении водой смеси из заполнителей и цемента начинается химическая реакция соединения цемента с водой. 2) В результате образуется гель (студнеобразная масса со взвешенными в воде, еще не вступившими в химическую реакцию, частицами цемента и незначительными соединениями в виде кристаллов). 3) В процессе перемешивания бетонной смеси гель обволакивает отдельные зерна заполнителей, постепенно твердеет, а кристаллы постепенно соединяются в кристаллические сростки, растущие с течением времени. Твердый гель превращается в цементный камень, скрепляющий зерна крупных и мелких заполнителей в монолитный твердый материал – бетон. Важным фактором, влияющим на структуру и прочность бетона, является количество воды, применяемое для приготовления бетонной смеси, оцениваемое водоцементным отношением. Для химического соединения с цементом необходимо W/C ≈ 0,2. Однако по технологическим соображениям – для достижения достаточной подвижности и удобоукладываемости бетонной смеси – воду берут с избытком. Подвижные бетонные смеси W/C ≈ 0,5-0,6 Жесткие W/C ≈ 0,3-0,4 Избыточная вода заполняет многочисленные поры и капилляры в цементном камне и полостях между зернами крупного заполнителя и арматурой, испаряясь, освобождает их. Таким образом, с уменьшением W/C пористость цементного камня уменьшается и прочность увеличивается. Таким образом, структура бетона является весьма неоднородной:
1) она образуется в виде кристалической решетки из цементного камня; 2) заполненной зернами песка и щебня различной крупности формы; 3) пронизанной большим числом микропор и капилляров, содержащих химически несвязанную воду, водяные пары и воздух. Физически бетон представляет собой капиллярно-пористый материал, в котором нарушена сплошность массы и присутствуют все три фазы – твердая, жидкая, газообразная. Цементный камень также обладает неоднородной структурой и состоит из укрупненного кристаллического сростка и наполняющей его вязкой массы – геля. Длительные процессы, происходящие в таком материале, – изменение водного баланса, уменьшение объема твердеющего вязкого геля, рост упругих кристаллических сростков – наделяют бетон своеобразными упругопластическими свойствами. Усадка бетона Усадка – свойство уменьшаться в объеме при твердении в обычной воздушной среде. Набухание – свойство увеличиваться в объеме при твердении в воде. Усадка зависит: 1. количества воды и вида цемента – чем больше цемента на 1 единицу объема бетона, тем больше усадка. 2. количества воды – чем больше W/C – тем больше усадка. 3. крупности заполнителей – при мелкозернистых песках и пористом щебне – усадка больше. Усадка бетона наиболее интенсивно происходит в начальный период твердения и в течение первого года, в дальнейшем она постепенно затухает. Чем меньше влажность, тем больше усадочные деформации. Усадка связана с физико-химическими процессами твердения и уменьшения объема цементного геля, потерей избыточной воды на испарение и на гидратацию еще не прореагировавших частиц цемента. Неравномерное высыхание бетона приводит к неравномерной его усадке, что ведет к возникновению начальных усадочных напряжений. Начальные напряжения, возникающие под влиянием усадки бетона, не учитываются непосредственно в расчетах прочности железобетонных конструкций, их учитывают расчетом коэффициентов, охватывающих совокупность характеристик прочности, а также конструктивными мерами – армированием элементов.
Характеристики прочности бетона Нормативные документы определяют прочность бетона на сжатие Среднее значение прочности, получаемое по результатам испытаний серии опытных образцов, обозначают
Гарантированная прочность бетона – это прочность бетона на осевое сжатие, установленная с учетом статистической изменчивости в соответствии с требованиями действующих стандартов на кубах со стороной 15 см, гарантируемая предприятием производителем и обозначаемая Класс по прочности на сжатие – мера качества бетона, соответствующая его гарантированной прочности С. Числа выражают значения нормативного сопротивления и гарантированной прочности в Н/мм2 (МПа). Например, С12/15 (над чертой – значение нормативного сопротивления Нормативное сопротивление бетона сжатию ( Расчетное сопротивление (расчетная прочность) – величина, получаемая в результате деления нормативного сопротивления Однако испытание кубов остается в ближайшем будущем основным способом контроля прочности бетона на производстве. Обозначение класса бетона по прочности в нормах содержит 2 числа: одно (над чертой) – обозначает нормативное сопротивление бетона (определяемое на цилиндрах или призмах), второе (под чертой) – его гарантированная прочность, устанавливаемая на кубических образцах. При этом гарантированная прочность бетона, установленная при испытании стандартных кубов, характеризующая его качество, и необходимая для производственного контроля не применяется при проектировании бетонных и железобетонных конструкций. Для перехода от гарантированной прочности к нормативному сопротивлению бетона служит коэффициент призматической прочности или цилиндрической прочности, характеризующий отношение прочности, установленной на призмах ил цилиндрах к кубической прочности.
где
Средняя прочность бетона:
где Устанавливают следующие классы конструктивных бетонов по прочности на осевое сжатие: Для тяжелых бетонов – С8/10 , С12/15 , С16/20 , С20/25 , С25/30 , С30/37 , С35/45 , … , С90/105 Для легких бетонов ( Для мелкозернистых группы А – С8/10 , С12/15 , С16/20 , С20/25 , …, С35/45 Для мелкозернистых группы Б – С8/10 , …, С25/30 Высокопрочные бетоны, те которые имеют цилиндрическую прочность на сжатие не менее 60 МПа и не более 130 МПа. Например: при заданном классе бетона С30/37. Нормативное сопротивление бетона
В таблице СНБ помимо прочностных характеристик бетона на сжатие содержится нормативное и среднее сопротивление бетона растяжению. Взаимосвязь между средней прочностью бетона на растяжение
где При определении Учитывая сложности, возникающие при испытании образцов прямым растяжением, нормативные документы допускают контролировать прочность бетона на растяжение косвенными методами, как – прочность бетона на растяжение при изгибе ( – скалыванием (
где
|