Основной закон прочности бетона. Формулы, графики.

Прочность бетона зависит от прочности составляющих его материалов и от прочности сцепления их друг с другом. Прочность заполнителя (песка, щебня, гравия) в тяжелом бетоне, как правило, выше заданной прочности бетона, поэтому мало влияет на последнюю. Таким образом, прочность бетона определяется в основном двумя факторами:

• прочностью затвердевшего цементного камня;

• прочностью его сцепления с заполнителем.

З-н прочности бетона устанавливает зав-ть прочности от кач применяемых мат и пористости бетона. Прочность вяж хар его маркой(Rц), кач зап-теля к-нтом А, а пористость косвенно опред велич водо-цем отн В/Ц. Зав-ть прочности от В/ц явл в сущности зав-тью прочности от объема пор, образов водой, не вступ в хим вз с цем.

Пористость бетона плотной ст-ры:

П=(В-wЦ)*100%/1000

В, Ц расх воды и цем, w-кол-во хим связ воды

Рис. 66. Обобщенный график изменения прочности бетона: тяжелый бетон; б — легкий бетон (заполнитель — керамзит); Уц т — объемная концентрация цементного камня

Кривая объединяющая точки с оптимальными частными значениями В/Ц, выражает общую зависимость прочности бетона слитного строения от В/Ц. Она представляет гиперболу, отвечающую формуле Н. М. Беляева

Гиперболическую формулу прочности бетона можно преобразовать в более простую формулу

Рис. 67. Зависимость прочности тяжелого бетона от Ц/В при разных марках цемента

Скрамтаева — Боломея, если выразить Re в зависимости от цементноводного отношения. Зависимость прочности бетона от величины Ц/В в общем виде выражается довольно сложной кривой. Для практических целей эту кривую заменяют двумя прямыми и соответственно получают две формулы: для бетона с Ц/В =1, 4 — 2, 5 и высокопрочных бетонов с Ц/В> > 2, 5 (рис. 67).

Формулой прочности бетона можно пользоваться только применительно к плотно уложенным бетонам, которые изготовляют из портландцемента, воды и заполнителей, удовлетворяющих требованиям стандартов.

Для обычных бетонов с Ц/В=1, 4 — 2, 5 формула прочности принимает вид

При высококачественных заполнителях (щебень из плотных изверженных горных пород, крупный песок с минимальным содержанием вредных примесей) Л = 0, 65; для рядовых заполнителей Л = 0, 6; при применении заполнителей пониженного качества Л = 0, 55.

Для высокопрочных бетонов, изготовляемых с Ц/В> 2, 5, применяется формула

В этой формуле для высококачественных заполнителей A = 0, 43, для рядовых Л-= 0, 4.

101. В чем сост физ смысл осн з-на прочности бетона?

З-н прочности бетона устанавливает зав-ть прочности от кач применяемых мат и пористости бетона. Прочность вяж хар его маркой(Rц), кач зап-теля к-нтом А, а пористость косвенно опред велич водо-цем отн В/Ц. Зав-ть прочности от В/ц явл в сущности зав-тью прочности от объема пор, образов водой, не вступ в хим вз с цем.

Пористость бетона плотной ст-ры:

П=(В-wЦ)*100%/1000

В, Ц расх воды и цем, w-кол-во хим связ воды

102. Что такое класс бетона по прочности? Как его определить?

Класс - числовая хар-ка какого-либо св бетона, примен с гарант обеспеченностью 0, 95. Это значит, что устан классом св-во обесп не менее чем в 95 случаях их 100 и лишь в 5-ти можно ожидать его не вып.

· класс бетона B 7.5, B 10, B 12.5, B 15, B 20, B 22.5, B 25, B 30, B 35, B 40 Полный диапазон классов от В 3.5 до B 80. Основной диапазон B7.5-B40.

Rn=R28*(lg n/lg28)

Rn- прочн бетона в возр n суток

R28-марка

n-число дней твердения

103, В чем сост причины неоднородности прочности бетона?

Основными причинами неоднородности бетонной или растворной смеси являются изменчивость активности цемента и загрязненность заполнителей. Седиментация бетонной смеси является причиной неоднородности бетона по плотности, прочности и деформативности как по высоте поперечного сечения, так и по длине элементов. На изменчивость механических характеристик бетона ощутимое влияние оказывают условия его твердения, предварительные напряжения и другие факторы. Изменчивость характеристик растянутого бетона больше, чем сжатого, примерно в 1, 5 раза.

104. Как опред прочность бетона на сжатие по базовому методу?

При испытании бетона на сжатие образцы изгот в виде кубов и цилиндров диаметром 70, 100, 150, 200, 300, мм высота должна быть в 2раза больше.

Формы для образцов изгот из стали или др плотных мат с низким водопоглощ, малой деформативностью. Образцы, отформованные из бетонной смеси, испыт через 28суток после изгот. Включив пресс, образец нагружают непрерывно и равномерно со ск-тью 0, 6+-0, 2МПа в секудну до разруш образца. Предел прочности при сжатии выч по ф-ле:

Rсж=Fразр/S

105. Как опред прочность бетона на растяжение раскалыванием?

Испыт такие же кубы, как и при испыт на сжатие. При нагружении образец раскал от поперечных растяг деф, поэтому усилие раскалывания- косвенная хар-ка прочности бетона при растяж. Предел прочности Rрр(на растяж при раскал:

Rpp=0.52Fp/a^2 или Rpp=2Fp/(pidl)

Fp- разр нагрузка

a-размер куба

d, l- диаметр и длина цилиндра.