Прочность бетона | Строительный справочник

Прочность бетона

Рубрика: Стройка

 

Прочность бетона зависит от целого ряда факторов и при одной и
 той же технологии производства (одинаковом составе, приготовлении
 и режиме твердения) может меняться весьма значительно. В основном
 прочность бетона зависит:

  1. от возраста бетона, и условий твердения;
  2. от формы и размеров испытываемого образца;
  3. от рода и характера напряженного состояния.

При различных силовых воздействиях —
 сжатии, растяжении, срезе — бетон имеет различную прочность.
Отсутствие закономерности в расположении частиц, составляющих
 бетон, в расположении и крупности пор приводит к тому, что при испытании образцов, приготовленных из одной и той же бетонной смеси,
 получаются неодинаковые показатели прочности.
Следует еще заметить, что неодинаковые условия испытания и неодинаковые скорости загружения образцов также приводят к разбросу
 показателей прочности бетона. Из всех прочностных характеристик бетона наиболее просто определяется его прочность при сжатии. Вместе с тем, высокое сопротивление
 бетона сжатию является его наиболее ценным свойством, широко используемым в конструкциях. По этим соображениям в качестве эталона
 прочности бетона принята марка бетона, обозначающая предельное
 сопротивление R в кг/см 2 (предел прочности) при сжатии кубика с
 ребром 20 см в возрасте 28 дней из бетона рабочего состава, изготовленного и испытанного согласно стандарту. Следовательно, определение марки бетона связывается с характером силового воздействия,
 формой и размерами образца, возрастом бетона. Предел прочности на сжатие при испытании кубика подсчитывается
 путем деления разрушающей силы Np на площадь грани кубика F:

R=Np/F

Проверка бетона на прочность

Проверка бетона на прочность

В ряде стран (США и др.) вместо кубика принят образец, имеющий
 форму цилиндра высотой 12″=30,5 см и диаметром 6″= 15,2 см. Для
 одного и того же бетона прочность цилиндрического образца таких
 размеров составляет 0,75—0,8 от прочности кубика с размером ребра 20 см. Бетон для бетонных и железобетонных конструкций в зависимости
 от его объемного веса и марки может быть:

а) тяжелый — объемным весом 1800 кг/м³ и более, марок 50, 75,
 100, 150, 200, 300, 400, 500 и 600;
б) легкий — объемным весом менее 1800 кг/м³, марок 35, 50, 75, 100,
 150, 200, 250 и 300.
В отдельных случаях в зависимости от сроков фактического загружения железобетонной конструкции, способа изготовления и условий
 твердения бетона, сроков монтажа, а также вида применяемого цемента разрешается определять расчетные характеристики бетона в возрасте, отличающемся от 28 дней. При этом в проекте, кроме марки бетона,
 указывается кубиковая прочность бетона, по которой определялись его
 расчетные характеристики, и соответствующий ей возраст бетона.
Выбор оптимальной марки бетона производится на основании технико-экономических соображений ,в зависимости от типа железобетонной конструкции, условий ее эксплуатации, способа изготовления и
 монтажа. Для железобетонных конструкций применение тяжелого бетона марки ниже 150 не разрешается; легкие бетоны марки Ниже 150 могут
 применяться в тех случаях, когда по условиям эксплуатации исключено
 действие влаги и замораживания, поскольку легкие бетоны обладают
значительной пористостью.
Для сжатых железобетонных элементов из тяжелого бетона, размеры сечений которых определяются из расчета на прочность, рекомендуется применять бетон марки не ниже 200. Для сильно нагруженных
 конструкций, например для колонн нижних этажей многоэтажных зданий, а также для колонн одноэтажных зданий, воспринимающих значительную крановую нагрузку, рекомендуется принимать бетон марок 300 и 400.
Для изгибаемых элементов из обычного железобетона принимают
 бетон марок 150 и 200. Предварительно напряженные железобетонные
 конструкции выполняют из бетона марок 200—600.

Опыты показывают, что прочность бетона нарастает в течение длительного времени, но наиболее быстрый рост прочности наблюдается в
 начальный период твердения. Так, прочность бетона, приготовленного на портландцементе, интенсивно нарастает в первые 28 суток, а на пуццолановом и шлаковом портландцементе медленнее — примерно в первые
 90. суток. Но и в последующем
 при наличии благоприятных,
 условий твердения, т. е. при
положительной температуре и наличии влажной среды, прочность бетона может нарастать
 весьма продолжительное время, измеряемое годами. Объясняется это явление длительным процессом окаменения
 цементного теста—твердением геля и ростом кристаллов.
По данным опытов бетонные образцы, хранившиеся в течение 11
 лет, показали нарастание прочности в условиях влажной среды вдвое,
 при этом из кривых рисунка
Нарастание прочности бетона во времени
видна тенденция и к дальнейшему росту
 прочности, а в условиях сухой среды (после первых 7 дней влажного
 хранения) —в 1,4 раза; во втором случае нарастание прочности прекратилось к концу первого года. Если бетон остается сухим, как это
 бывает при эксплуатации большинства железобетонных конструкций,
 то после истечения первого года нельзя ожидать заметного нарастания
 прочности. Бетоны высоких марок не дают заметного прироста прочности.
В других опытах в течение 20 лет наблюдалось непрерывное нарастание прочности образцов, причем к концу этого срока прочность бетона увеличилась более чем в 2 раза против 28-дневной.
Повышение температуры и влажности среды значительно ускоряет
 процесс твердения бетона. С этой целью железобетонные изделия на:
 заводах подвергают специальной термовлажмостной обработке при
 температуре 80—90° и влажности 90—100% или же автоклавной обработке при давлении пара около 8 ати и температуре 170°. В последнем,
 случае через 12 час. может быть получен бетон проектной марки.
Однако жесткие бетонные смеси на быстротвердеющих высокопрочных портландцементах и без специальной термовлажностной обработки (требующей дополнительных, затрат и увеличивающей стоимость
 железобетона) уже через 3 суток набирают прочность, близкую к
 марочной.
При замораживании в раннем возрасте нарастание прочности бетона прекращается, а после оттаивания способность его к дальнейшему
 накоплению прочности снижается. Исследованиями советских ученых
 установлено, что замораживание бетона, набравшего около 70% проектной прочности, не приводит после оттаивания к потере его способности накапливать прочность. Отсюда было установлено, что подогрев
 бетона, укладываемого при отрицательных температурах, достаточно производить лишь в течение первых 7—8 суток.

Рейтинг@Mail.ru