Основные физико-механические свойства бетона 160 1
Основные физико-механические свойства бетона Бетон должен обладать заданными физикомеханическими свойствами: – необходимой прочностью; 160 2
Основные физико-механические свойства бетона Бетон должен обладать заданными физикомеханическими свойствами: – необходимой прочностью; – хорошим сцеплением с арматурой; 160 3
Основные физико-механические свойства бетона Бетон должен обладать заданными физикомеханическими свойствами: – необходимой прочностью; – хорошим сцеплением с арматурой; – достаточной непроницаемостью для защиты арматуры от коррозии. 160 4
Основные физико-механические свойства бетона Специальные свойства: – морозостойкость при замораживании и оттаивании; 160 многократном 5
Основные физико-механические свойства бетона Специальные свойства: – морозостойкость при многократном замораживании и оттаивании; – жаростойкость; 160 6
Основные физико-механические свойства бетона Специальные свойства: – морозостойкость при многократном замораживании и оттаивании; – жаростойкость; – коррозионная стойкость. 160 7
Основные физико-механические свойства бетона Классификация бетонов: Самостоятельно • По структуре: – бетоны плотной структуры (у которых пространство между зернами заполнителя полностью заполнено затвердевшим вяжущим); – крупнопористые малопесчаные и беспесчаные; – поризованные (с заполнителями и искусственной пористостью затвердевшего вяжущего); 160 8
Основные физико-механические свойства бетона Самостоятельно • По плотности: – особо тяжелые ( > 2500 кг/м 3 ); – тяжелые ( 2200 кг/м 3 < 2500 кг/м 3 ); – легкие ( 800 кг/м 3 < 2000 кг/м 3 ); 160 9
Основные физико-механические свойства бетона Самостоятельно • По виду заполнителей: – на плотных заполнителях; – на пористых заполнителях; – на специальных заполнителях, удовлетворяющих требованиям жаростойкости, биологической защиты и др. ); 160 10
Основные физико-механические свойства бетона • По зерновому составу: Самостоятельно – крупнозернистые с крупным и мелким заполнителем; – мелкозернистые с мелкими заполнителями; 160 11
Основные физико-механические свойства бетона • По условиям твердения: Самостоятельно – бетон естественного твердения; – бетон, подвергнутый тепловлажностной обработке при атмосферном давлении; – бетон, подвергнутый автоклавной обработке при высоком давлении. 160 12
Структура бетона и ее влияние на прочность и Самостоятельно деформативность При затворении водой смеси из цемента и заполнителей начинается реакция гидратации цемента с водой. Самостоятельно 160 13
Структура бетона и ее влияние на прочность и Самостоятельно деформативность При затворении водой смеси из цемента и заполнителей начинается реакция гидратации цемента с водой. При этом образуется гель – пористая студенистая масса с взвешенными в воде еще не вступившими в химическую реакцию, частицами цемента и незначительными соединениями в виде кристаллов. 160 14
Структура бетона и ее влияние на прочность и Самостоятельно деформативность При затворении водой смеси из цемента и заполнителей начинается реакция гидратации цемента с водой. При этом образуется гель – пористая студенистая масса с взвешенными в воде еще не вступившими в химическую реакцию, частицами цемента и незначительными соединениями в виде кристаллов. Гель обволакивает зерна заполнителей и постепенно твердеет, а отдельные кристаллы соединяются в кристаллические сростки. 160 15
Структура бетона и ее влияние на прочность и Самостоятельно деформативность При затворении водой смеси из цемента и заполнителей начинается реакция гидратации цемента с водой. При этом образуется гель – пористая студенистая масса с взвешенными в воде еще не вступившими в химическую реакцию, частицами цемента и незначительными соединениями в виде кристаллов. Гель обволакивает зерна заполнителей и постепенно твердеет, а отдельные кристаллы соединяются в кристаллические сростки. Твердеющий гель превращается в цементный камень, которой скрепляет зерна крупного и мелкого заполнителя в монолитный твердый бетон. 160 16
Структура бетона и ее влияние на прочность и Самостоятельно деформативность При затворении водой смеси из цемента и заполнителей начинается реакция гидратации цемента с водой. При этом образуется гель – пористая студенистая масса с взвешенными в воде еще не вступившими в химическую реакцию, частицами цемента и незначительными соединениями в виде кристаллов. Гель обволакивает зерна заполнителей и постепенно твердеет, а отдельные кристаллы соединяются в кристаллические сростки. Твердеющий гель превращается в цементный камень, которой скрепляет зерна крупного и мелкого заполнителя в монолитный твердый бетон. Важнейшим фактором, определяющим структуру и прочность бетона, является удельное количество воды затворения, которое оценивается W/C отношением. 160 17
Структура бетона и ее влияние на прочность и Самостоятельно деформативность При затворении водой смеси из цемента и заполнителей начинается реакция гидратации цемента с водой. При этом образуется гель – пористая студенистая масса с взвешенными в воде еще не вступившими в химическую реакцию, частицами цемента и незначительными соединениями в виде кристаллов. Гель обволакивает зерна заполнителей и постепенно твердеет, а отдельные кристаллы соединяются в кристаллические сростки. Твердеющий гель превращается в цементный камень, которой скрепляет зерна крупного и мелкого заполнителя в монолитный твердый бетон. Важнейшим фактором, определяющим структуру и прочность бетона, является удельное количество воды затворения, которое оценивается W/C отношением. Для химического соединения воды с цементом необходимо W/C 0, 2. 160 18
Структура бетона и ее влияние на прочность и Самостоятельно деформативность При затворении водой смеси из цемента и заполнителей начинается реакция гидратации цемента с водой. При этом образуется гель – пористая студенистая масса с взвешенными в воде еще не вступившими в химическую реакцию, частицами цемента и незначительными соединениями в виде кристаллов. Гель обволакивает зерна заполнителей и постепенно твердеет, а отдельные кристаллы соединяются в кристаллические сростки. Твердеющий гель превращается в цементный камень, которой скрепляет зерна крупного и мелкого заполнителя в монолитный твердый бетон. Важнейшим фактором, определяющим структуру и прочность бетона, является удельное количество воды затворения, которое оценивается W/C отношением. Для химического соединения воды с цементом необходимо W/C 0, 2. Для увеличения подвижности бетонной смеси и удобоукладываемости – количество воды берут с некоторым избытком. 160 19
Структура бетона и ее влияние на прочность и Самостоятельно деформативность При затворении водой смеси из цемента и заполнителей начинается реакция гидратации цемента с водой. При этом образуется гель – пористая студенистая масса с взвешенными в воде еще не вступившими в химическую реакцию, частицами цемента и незначительными соединениями в виде кристаллов. Гель обволакивает зерна заполнителей и постепенно твердеет, а отдельные кристаллы соединяются в кристаллические сростки. Твердеющий гель превращается в цементный камень, которой скрепляет зерна крупного и мелкого заполнителя в монолитный твердый бетон. Важнейшим фактором, определяющим структуру и прочность бетона, является удельное количество воды затворения, которое оценивается W/C отношением. Для химического соединения воды с цементом необходимо W/C 0, 2. Для увеличения подвижности бетонной смеси и удобоукладываемости – количество воды берут с некоторым избытком. Подвижные бетонные смеси – W/C = 0, 5… 0, 6 (литой бетон). 160 20
Структура бетона и ее влияние на прочность и Самостоятельно деформативность При затворении водой смеси из цемента и заполнителей начинается реакция гидратации цемента с водой. При этом образуется гель – пористая студенистая масса с взвешенными в воде еще не вступившими в химическую реакцию, частицами цемента и незначительными соединениями в виде кристаллов. Гель обволакивает зерна заполнителей и постепенно твердеет, а отдельные кристаллы соединяются в кристаллические сростки. Твердеющий гель превращается в цементный камень, которой скрепляет зерна крупного и мелкого заполнителя в монолитный твердый бетон. Важнейшим фактором, определяющим структуру и прочность бетона, является удельное количество воды затворения, которое оценивается W/C отношением. Для химического соединения воды с цементом необходимо W/C 0, 2. Для увеличения подвижности бетонной смеси и удобоукладываемости – количество воды берут с некоторым избытком. Подвижные бетонные смеси – W/C = 0, 5… 0, 6 (литой бетон). Жесткие бетонные смеси ( W/C = 0, 3… 0, 4 ) заполняют форму под влиянием механической виброобработки. 160 21
Структура бетона и ее влияние на прочность и Самостоятельно деформативность Гель обволакивает зерна заполнителей и постепенно твердеет, а отдельные кристаллы соединяются в кристаллические сростки. Твердеющий гель превращается в цементный камень, которой скрепляет зерна крупного и мелкого заполнителя в монолитный твердый бетон. Важнейшим фактором, определяющим структуру и прочность бетона, является удельное количество воды затворения, которое оценивается W/C отношением. Для химического соединения воды с цементом необходимо W/C 0, 2. Для увеличения подвижности бетонной смеси и удобоукладываемости – количество воды берут с некоторым избытком. Подвижные бетонные смеси – W/C = 0, 5… 0, 6 (литой бетон). Жесткие бетонные смеси ( W/C = 0, 3… 0, 4 ) заполняют форму под влиянием механической виброобработки. Избыточная, химически не связная вода, в дальнейшем вступает с менее активными частицами цемента, а также заполняет многочисленные поры и капилляры в цементном камне и полостях между зернами крупного заполнителя, а потом, постепенно испаряясь, 22 освобождает их. 160
Структура бетона и ее влияние на прочность и Самостоятельно деформативность Твердеющий гель превращается в цементный камень, которой скрепляет зерна крупного и мелкого заполнителя в монолитный твердый бетон. Важнейшим фактором, определяющим структуру и прочность бетона, является удельное количество воды затворения, которое оценивается W/C отношением. Для химического соединения воды с цементом необходимо W/C 0, 2. Для увеличения подвижности бетонной смеси и удобоукладываемости – количество воды берут с некоторым избытком. Подвижные бетонные смеси – W/C = 0, 5… 0, 6 (литой бетон). Жесткие бетонные смеси ( W/C = 0, 3… 0, 4 ) заполняют форму под влиянием механической виброобработки. Избыточная, химически не связная вода, в дальнейшем вступает с менее активными частицами цемента, а также заполняет многочисленные поры и капилляры в цементном камне и полостях между зернами крупного заполнителя, а потом, постепенно испаряясь, освобождает их. Поры могут занимать до трети объема цементного камня. 160 23
Структура бетона и ее влияние на прочность и Самостоятельно деформативность Твердеющий гель превращается в цементный камень, которой скрепляет зерна крупного и мелкого заполнителя в монолитный твердый бетон. Важнейшим фактором, определяющим структуру и прочность бетона, является удельное количество воды затворения, которое оценивается W/C отношением. Для химического соединения воды с цементом необходимо W/C 0, 2. Для увеличения подвижности бетонной смеси и удобоукладываемости – количество воды берут с некоторым избытком. Подвижные бетонные смеси – W/C = 0, 5… 0, 6 (литой бетон). Жесткие бетонные смеси ( W/C = 0, 3… 0, 4 ) заполняют форму под влиянием механической виброобработки. Избыточная, химически не связная вода, в дальнейшем вступает с менее активными частицами цемента, а также заполняет многочисленные поры и капилляры в цементном камне и полостях между зернами крупного заполнителя, а потом, постепенно испаряясь, освобождает их. Поры могут занимать до трети объема цементного камня. С уменьшением W/C пористость уменьшается, а прочность возрастает. 160 24
Структура бетона и ее влияние на прочность и Самостоятельно деформативность Подвижные бетонные смеси – W/C = 0, 5… 0, 6 (литой бетон). Жесткие бетонные смеси ( W/C = 0, 3… 0, 4 ) заполняют форму под влиянием механической виброобработки. Избыточная, химически не связная вода, в дальнейшем вступает с менее активными частицами цемента, а также заполняет многочисленные поры и капилляры в цементном камне и полостях между зернами крупного заполнителя, а потом, постепенно испаряясь, освобождает их. Поры могут занимать до трети объема цементного камня. С уменьшением W/C пористость уменьшается, а прочность возрастает. Бетон представляет капиллярно-пористое тело, содержащее мелкий и крупный заполнитель, цементный камень, гель, воздух, водяные поры, химическим не связанную воду и имеет весьма неоднородную структуру с нарушенной сплошностью массы. 160 25
Структура бетона и ее влияние на прочность и Самостоятельно деформативность Подвижные бетонные смеси – W/C = 0, 5… 0, 6 (литой бетон). Жесткие бетонные смеси ( W/C = 0, 3… 0, 4 ) заполняют форму под влиянием механической виброобработки. Избыточная, химически не связная вода, в дальнейшем вступает с менее активными частицами цемента, а также заполняет многочисленные поры и капилляры в цементном камне и полостях между зернами крупного заполнителя, а потом, постепенно испаряясь, освобождает их. Поры могут занимать до трети объема цементного камня. С уменьшением W/C пористость уменьшается, а прочность возрастает. Бетон представляет капиллярно-пористое тело, содержащее мелкий и крупный заполнитель, цементный камень, гель, воздух, водяные поры, химическим не связанную воду и имеет весьма неоднородную структуру с нарушенной сплошностью массы. Длительные процессы в бетоне – изменение водного баланса, уменьшение объема твердеющего геля, рост кристаллических сростков – наделяют бетон упругопластическими свойствами. 160 26
Структура бетона и ее влияние на прочность и Самостоятельно деформативность Жесткие бетонные смеси ( W/C = 0, 3… 0, 4 ) заполняют форму под влиянием механической виброобработки. Избыточная, химически не связная вода, в дальнейшем вступает с менее активными частицами цемента, а также заполняет многочисленные поры и капилляры в цементном камне и полостях между зернами крупного заполнителя, а потом, постепенно испаряясь, освобождает их. Поры могут занимать до трети объема цементного камня. С уменьшением W/C пористость уменьшается, а прочность возрастает. Бетон представляет капиллярно-пористое тело, содержащее мелкий и крупный заполнитель, цементный камень, гель, воздух, водяные поры, химическим не связанную воду и имеет весьма неоднородную структуру с нарушенной сплошностью массы. Длительные процессы в бетоне – изменение водного баланса, уменьшение объема твердеющего геля, рост кристаллических сростков – наделяют бетон упругопластическими свойствами. Известные теории прочности к бетону не применимы. 160 27
Структура бетона и ее влияние на прочность и Самостоятельно деформативность Поры могут занимать до трети объема цементного камня. С уменьшением W/C пористость уменьшается, а прочность возрастает. Бетон представляет капиллярно-пористое тело, содержащее мелкий и крупный заполнитель, цементный камень, гель, воздух, водяные поры, химическим не связанную воду и имеет весьма неоднородную структуру с нарушенной сплошностью массы. Длительные процессы в бетоне – изменение водного баланса, уменьшение объема твердеющего геля, рост кристаллических сростков – наделяют бетон упругопластическими свойствами. Известные теории прочности к бетону не применимы. Бетону присущи такие свойства как усадка, ползучесть, релаксация напряжений, которые зависят температурно-влажностного режима окружающей среды, длительности и скорости нагружения. 160 28
Усадка бетона 160 29
Усадка бетона Усадкой бетона называют уменьшение его объема при твердении в обычной воздушной среде. 160 30
Усадка бетона Усадкой бетона называют уменьшение его объема при твердении в обычной воздушной среде. При твердении бетона в увеличивается (набухание). 160 воде его объем 31
Усадка бетона Усадкой бетона называют уменьшение его объема при твердении в обычной воздушной среде. При твердении бетона в воде его объем увеличивается (набухание). Усадка бетона зависит от: 160 32
Усадка бетона Усадкой бетона называют уменьшение его объема при твердении в обычной воздушной среде. При твердении бетона в воде его объем увеличивается (набухание). Усадка бетона зависит от: • количества цемента – чем больше цемента в единице объема, тем больше усадка; 160 33
Усадка бетона зависит от: • количества цемента – чем больше цемента в единице объема, тем больше усадка; • вида цемента (высокоактивные и глиноземистые цементы дают большую усадку); 160 34
Усадка бетона зависит от: • количества цемента – чем больше цемента в единице объема, тем больше усадка; • вида цемента (высокоактивные и глиноземистые цементы дают большую усадку); • количества воды затворения (чем больше W/C, тем больше усадка); 160 35
Усадка бетона зависит от: • количества цемента – чем больше цемента в единице объема, тем больше усадка; • вида цемента (высокоактивные и глиноземистые цементы дают большую усадку); • количества воды затворения (чем больше W/C, тем больше усадка); • крупности заполнителя (при мелкозернистых песках и пористом щебне усадка больше); 160 36
Усадка бетона зависит от: • количества цемента – чем больше цемента в единице объема, тем больше усадка; • вида цемента (высокоактивные и глиноземистые цементы дают большую усадку); • количества воды затворения (чем больше W/C, тем больше усадка); • крупности заполнителя (при мелкозернистых песках и пористом щебне усадка больше); • деформативных характеристик заполнителя (чем больше модуль упругости заполнителя, тем меньше усадка); 160 37
Усадка бетона зависит от: • количества цемента – чем больше цемента в единице объема, тем больше усадка; • вида цемента (высокоактивные и глиноземистые цементы дают большую усадку); • количества воды затворения (чем больше W/C, тем больше усадка); • крупности заполнителя (при мелкозернистых песках и пористом щебне усадка больше); • деформативных характеристик заполнителя (чем больше модуль упругости заполнителя, тем меньше усадка); • плотности «упаковки» крупного заполнителя (при разной крупности зерен заполнителя объем пустот меньше и меньше усадка); 160 38
Усадка бетона зависит от: • количества цемента – чем больше цемента в единице объема, тем больше усадка; • вида цемента (высокоактивные и глиноземистые цементы дают большую усадку); • количества воды затворения (чем больше W/C, тем больше усадка); • крупности заполнителя (при мелкозернистых песках и пористом щебне усадка больше); • деформативных характеристик заполнителя (чем больше модуль упругости заполнителя, тем меньше усадка); • плотности «упаковки» крупного заполнителя (при разной крупности зерен заполнителя объем пустот меньше и меньше усадка); • присутствия различных гидравлических добавок и ускорителей твердения (они, как правило, увеличивают усадку); 160 39
Усадка бетона зависит от: • количества цемента – чем больше цемента в единице объема, тем больше усадка; • вида цемента (высокоактивные и глиноземистые цементы дают большую усадку); • количества воды затворения (чем больше W/C, тем больше усадка); • крупности заполнителя (при мелкозернистых песках и пористом щебне усадка больше); • деформативных характеристик заполнителя (чем больше модуль упругости заполнителя, тем меньше усадка); • плотности «упаковки» крупного заполнителя (при разной крупности зерен заполнителя объем пустот меньше и меньше усадка); • присутствия различных гидравлических добавок и ускорителей твердения (они, как правило, увеличивают усадку); • влажности окружающей среды 160 40
Усадка бетона зависит от: • количества цемента – чем больше цемента в единице объема, тем больше усадка; • вида цемента (высокоактивные и глиноземистые цементы дают большую усадку); • количества воды затворения (чем больше W/C, тем больше усадка); • крупности заполнителя (при мелкозернистых песках и пористом щебне усадка больше); • деформативных характеристик заполнителя (чем больше модуль упругости заполнителя, тем меньше усадка); • плотности «упаковки» крупного заполнителя (при разной крупности зерен заполнителя объем пустот меньше и меньше усадка); • присутствия различных гидравлических добавок и ускорителей твердения (они, как правило, увеличивают усадку); • влажности окружающей среды влажность, тем меньше усадка). 160 (чем больше 41
Усадка бетона Наиболее интенсивно усадка протекает в начальный период твердения, со временем она постепенно затухает. 160 42
Усадка бетона Наиболее интенсивно усадка протекает в начальный период твердения, со временем она постепенно затухает. Усадка бетона связана с физико-химическими процессами твердения бетона, уменьшением объема цементного геля, испарением избыточной воды, гидратацией не прореагировавшими частицами цемента. 160 43
Усадка бетона Наиболее интенсивно усадка протекает в начальный период твердения, со временем она постепенно затухает. Усадка бетона связана с физико-химическими процессами твердения бетона, уменьшением объема цементного геля, испарением избыточной воды, гидратацией не прореагировавшими частицами цемента. Со временем усадка затухает. 160 44
Усадка бетона Кривые усадки и набухания бетонных неармированных (1) и армированных (2) образцов 160 а – набухание в воде; б – усадка на воздухе 45
Усадка бетона Усадке бетона препятствуют зерна заполнителя, которые становятся внутренними связями, вызывающими в цементном камне растягивающие напряжения. 160 46
Усадка бетона Усадке бетона препятствуют зерна заполнителя, которые становятся внутренними связями, вызывающими в цементном камне растягивающие напряжения. Неравномерное высыхание бетона приводит к неравномерной усадке и возникновению начальных сжимающих напряжений. 160 47
Усадка бетона Усадке бетона препятствуют зерна заполнителя, которые становятся внутренними связями, вызывающими в цементном камне растягивающие напряжения. Неравномерное высыхание бетона приводит к неравномерной усадке и возникновению начальных сжимающих напряжений. Поверхностные слои бетона испытывают растяжение, а внутренние, более влажные, которые препятствуют усадке, оказываются сжатыми. 160 48
Усадка бетона Усадке бетона препятствуют зерна заполнителя, которые становятся внутренними связями, вызывающими в цементном камне растягивающие напряжения. Неравномерное высыхание бетона приводит к неравномерной усадке и возникновению начальных сжимающих напряжений. Поверхностные слои бетона испытывают растяжение, а внутренние, более влажные, которые препятствуют усадке, оказываются сжатыми. Начальные усадочные напряжения расчетными коэффициентами. 160 учитываются 49
Усадка бетона Усадке бетона препятствуют зерна заполнителя, которые становятся внутренними связями, вызывающими в цементном камне растягивающие напряжения. Неравномерное высыхание бетона приводит к неравномерной усадке и возникновению начальных сжимающих напряжений. Поверхностные слои бетона испытывают растяжение, а внутренние, более влажные, которые препятствуют усадке, оказываются сжатыми. Начальные усадочные напряжения учитываются расчетными коэффициентами. Уменьшить начальные усадочные напряжения в бетоне можно конструктивными мерами (армированием, устройством усадочных швов в конструкциях) и технологическими мерами (подбором состава, увлажнением поверхности бетона, увлажнением среды при тепловой обработке). 160 50
Усадка бетона СХЕМА ДЕФОРМАЦИИ АРМИРОВАННОГО ЭЛЕМЕНТА ОТ УСАДКИ БЕТОНА а, б – симметричное и несимметричное армирование; 1 – поперечная; 2 – продольная (рабочая) арматура; 3 – примерная эпюра напряжения сжатия σb и растяжения σbt в бетоне; εsh – усадка железобетонного образца; εshb – усадка бетонного образца-близнеца; εbt – деформации 160 51 растяжения бетона в железобетонном образце от усадки бетона
Прочность бетона Внешняя нагрузка создают в бетоне сложное напряженное состояние. При сжатии бетонного образца напряжения концентрируются на более жестких частицах, в результате по плоскостям соединения этих частиц возникают усилия, стремящиеся нарушить их связь. 160 52
Прочность бетона Внешняя нагрузка создают в бетоне сложное напряженное состояние. При сжатии бетонного образца напряжения концентрируются на более жестких частицах, в результате по плоскостям соединения этих частиц возникают усилия, стремящиеся нарушить их связь. На границе пор и пустот происходит концентрация напряжений. 160 53
Прочность бетона Внешняя нагрузка создают в бетоне сложное напряженное состояние. При сжатии бетонного образца напряжения концентрируются на более жестких частицах, в результате по плоскостям соединения этих частиц возникают усилия, стремящиеся нарушить их связь. На границе пор и пустот происходит концентрация напряжений. Вокруг отверстий в материале, подвергнутом сжатию, наблюдается концентрация самоуравновешенных растягивающих и сжимающих напряжений по площадкам параллельным сжимающей силе. 160 54
Прочность бетона Внешняя нагрузка создают в бетоне сложное напряженное состояние. При сжатии бетонного образца напряжения концентрируются на более жестких частицах, в результате по плоскостям соединения этих частиц возникают усилия, стремящиеся нарушить их связь. На границе пор и пустот происходит концентрация напряжений. Вокруг отверстий в материале, подвергнутом сжатию, наблюдается концентрация самоуравновешенных растягивающих и сжимающих напряжений по площадкам параллельным сжимающей силе. Схема напряженного состояния бетонного образца при сжатии а – концентрация самоуравновешенных напряжений вокруг микропор и полостей; 160 55
Прочность бетона Схема напряженного состояния бетонного образца при сжатии а – концентрация самоуравновешенных напряжений вокруг микропор и полостей; Так как в бетоне много пор и пустот, растягивающие напряжения от одной поры накладываются на соседние. 160 56
Прочность бетона Схема напряженного состояния бетонного образца при сжатии а – концентрация самоуравновешенных напряжений вокруг микропор и полостей; Так как в бетоне много пор и пустот, растягивающие напряжения от одной поры накладываются на соседние. В результате в бетонном образце, подвергнутом сжатию, кроме продольных сжимающих напряжений возникают поперечные растягивающие напряжения. 160 57
Прочность бетона Схема напряженного состояния бетонного образца при сжатии а – концентрация самоуравновешенных напряжений вокруг микропор и полостей; б – трещины разрыва бетона в поперечном направлении при осевом сжатии призмы Так как в бетоне много пор и пустот, растягивающие напряжения от одной поры накладываются на соседние. В результате в бетонном образце, подвергнутом сжатию, кроме продольных сжимающих напряжений возникают поперечные растягивающие напряжения. Разрушение сжатого образца возникает в результате разрыва бетона в поперечном направлении. 160 58
Прочность бетона Схема напряженного состояния бетонного образца при сжатии а – концентрация самоуравновешенных напряжений вокруг микропор и полостей; б – трещины разрыва бетона в поперечном направлении при осевом сжатии призмы Так как в бетоне много пор и пустот, растягивающие напряжения от одной поры накладываются на соседние. В результате в бетонном образце, подвергнутом сжатию, кроме продольных сжимающих напряжений возникают поперечные растягивающие напряжения. Разрушение сжатого образца возникает в результате разрыва бетона в поперечном направлении. Сначала по всему объему возникают микротрещины, которые с увеличением нагрузки соединяются, образуя видимые трещины параллельные (или с небольшим наклоном) направлению сжимающих сил. 160 59
Прочность бетона Схема напряженного состояния бетонного образца при сжатии а – концентрация самоуравновешенных напряжений вокруг микропор и полостей; б – трещины разрыва бетона в поперечном направлении при осевом сжатии призмы Так как в бетоне много пор и пустот, растягивающие напряжения от одной поры накладываются на соседние. В результате в бетонном образце, подвергнутом сжатию, кроме продольных сжимающих напряжений возникают поперечные растягивающие напряжения. Разрушение сжатого образца возникает в результате разрыва бетона в поперечном направлении. Сначала по всему объему возникают микротрещины, которые с увеличением нагрузки соединяются, образуя видимые трещины параллельные (или с небольшим наклоном) направлению сжимающих сил. Затем трещины раскрываются, и 160 наступает разрушение бетона. 60
Прочность бетона К определению сжимающих напряжений в бетоне на границе микроразрушений по результатам ультразвуковых измерений 160 61
Прочность бетона Образцы, изготовленные из одной и той же бетонной смеси могут иметь неодинаковую прочность, которая зависит: – от технологических факторов; 160 62
Прочность бетона Образцы, изготовленные из одной и той же бетонной смеси могут иметь неодинаковую прочность, которая зависит: – от технологических факторов; – возраста и условий твердения; 160 63
Прочность бетона Образцы, изготовленные из одной и той же бетонной смеси могут иметь неодинаковую прочность, которая зависит: – от технологических факторов; – возраста и условий твердения; – вида напряженного состояния и длительности воздействия. 160 64
Прочность бетона на осевое сжатие ( кубиковая прочность) При осевом сжатии кубы разрушаются в результате разрыва бетона в поперечном направлении. 160 65
Прочность бетона на осевое сжатие ( кубиковая прочность) При осевом сжатии кубы разрушаются в результате разрыва бетона в поперечном направлении. Наклон трещин разрыва обусловлен силами трения между плитами пресса и гранями куба. После разрушения куб приобретает форму двух усеченных пирамид, сомкнутых малыми основаниями. 160 66
Прочность бетона на осевое сжатие ( кубиковая прочность) При осевом сжатии кубы разрушаются в результате разрыва бетона в поперечном направлении. Наклон трещин разрыва обусловлен силами трения между плитами пресса и гранями куба. После разрушения куб приобретает форму двух усеченных пирамид, сомкнутых малыми основаниями. Если устранить силы трения (смазкой) линии разрыва становятся вертикальными, а временное сопротивление уменьшается. 160 67
Прочность бетона на осевое сжатие ( кубиковая прочность) ХАРАКТЕР РАЗРУШЕНИЯ БЕТОННЫХ КУБОВ а – при трении по опорным плоскостям; б – при отсутствии трения; 160 68 1 – силы трения; 2 – трещины; 3 - смазка
Прочность бетона на осевое сжатие ( кубиковая прочность) СХЕМА РАБОТЫ БЕТОНА ПРИ СЖАТИИ а – концентрация напряжений у микро- и макропор; б – разрыв бетона в поперечном направлении; в – при наличии трения по опорным плоскостям; г – при отсутствии трения; 1 - смазка 160 69
Прочность бетона на осевое сжатие ( кубиковая прочность) По стандарту кубы испытываются без смазки контактных поверхностей. 160 70
Прочность бетона на осевое сжатие ( кубиковая прочность) По стандарту кубы испытываются без смазки контактных поверхностей. Прочность бетона одного состава зависит от размеров куба: – 150 150 – 200 200 – 100 100 R (базовый размер); 0, 93 R; 1, 1 R. Это объясняется изменением эффекта обоймы с изменением размеров куба и расстояния между его трещинами. 160 71
Прочность бетона на осевое сжатие ( кубиковая прочность) По стандарту кубы испытываются без смазки контактных поверхностей. Прочность бетона одного состава зависит от размеров куба: – 150 150 – 200 200 – 100 100 R (базовый размер); 0, 93 R; 1, 1 R. Это объясняется изменением эффекта обоймы с изменением размеров куба и расстояния между его трещинами. Кубиковая прочность непосредственно в расчетах не используется. 160 72
Призменная прочность меньше кубиковой и она уменьшается с увеличением отношений h/a. 160 73
Призменная прочность меньше кубиковой и она уменьшается с увеличением отношений h/a. 160 74
Призменная прочность При h / a = 4 значение Rb становится почти стабильным (Rb 0, 75 R). Влияние гибкости при этом не сказывается, оно ощущается лишь при h/a 8. Прочность бетона сжатию при изгибе также принимают Rb. 160 75
Призменная прочность 160 76
Напряженное состояние бетона сжатой зоны при изгибе железобетонной 2/17/2018 160 77
Напряженное состояние бетона сжатой зоны при изгибе железобетонной Действительную криволинейную эпюру напряжений бетона сжатой зоны в предельном состоянии заменяют прямоугольной, что соответствует диаграмме жесткопластического тела. 160 78
Экспериментальные диаграммы деформирования бетона 160 79
Экспериментальные диаграммы деформирования бетона 160 80
Экспериментальные диаграммы деформирования бетона 160 81
Диаграмма жесткопластического тела σb Rb 160 εb 82
Диаграмма упругого тела σb εb 0 160 83
Диаграмма упругопластического тела σb 0 160 εb 84
Диаграмма деформирования бетона В 30 160 85
Диаграмма деформирования бетона В 30 160 86
ДИАГРАММЫ ДЕФОРМИРОВАНИЯ БЕТОНА а) б) σ, МПа (СП 50 63. 133330. 2012) 40 30 20 10 0 -2. 0 а) б) 3. 0 εb, 8. 0 ‰
Прочность бетона на осевое растяжение зависит от прочности цементного камня на растяжение и его сцеплением с зернами заполнителя. 160 88
Прочность бетона на осевое растяжение зависит от прочности цементного камня на растяжение и его сцеплением с зернами заполнителя. Прочность бетона на растяжение в 15… 20 раз меньше, чем при сжатии. 160 89
Прочность бетона на осевое растяжение зависит от прочности цементного камня на растяжение и его сцеплением с зернами заполнителя. Прочность бетона на растяжение в 15… 20 раз меньше, чем при сжатии. Отношение Rbt / R уменьшается с увеличением прочности бетона на сжатие. 160 90
Прочность бетона на осевое растяжение зависит от прочности цементного камня на растяжение и его сцеплением с зернами заполнителя. Прочность бетона на растяжение в 15… 20 раз меньше, чем при сжатии. Отношение Rbt / В уменьшается с увеличением прочности бетона на сжатие. 160 91
Прочность бетона на осевое растяжение Временное сопротивление бетона растяжению Rbt определяют испытаниями: – на разрыв образцов в виде восьмерки; а – на разрыв; 160 92
Прочность бетона на осевое растяжение Временное сопротивление бетона растяжению Rbt определяют испытаниями: – на разрыв образцов в виде восьмерки; а – на разрыв; – на раскалывание – образцов в виде цилиндров; б – на раскалывание; 160 93
Прочность бетона на осевое растяжение Временное сопротивление бетона растяжению Rbt определяют испытаниями: – на разрыв образцов в виде восьмерки; а – на разрыв; – на раскалывание – образцов в виде цилиндров; б – на раскалывание – на изгиб – бетонных балок ( по разрушающему моменту бетонной балки определяют Rbt ) в – на изгиб 160 94
Прочность бетона на осевое растяжение Схемы испытания образцов для определения прочности бетона при осевом растяжении а – на разрыв; б – на раскалывание; в – на изгиб 160 95
Диаграммы деформирования бетона σb-eb (Карпенко Н. И. ) 160 96
Диаграммы деформирования бетона σb-eb при сжатии (Карпенко Н. И. ) 160 97
Диаграммы деформирования бетона σbt-ebt при растяжении (Карпенко Н. И. ) 160 98
Прочность бетона на срез и скалывание Срез представляет собой разделение элементы на две части по сечению, к которому приложены перерезывающие силы. Зерна крупного заполнителя работают как шпонки в плоскости среза и оказывает существенное сопротивление Rsh = 2 Rbt. Чистый срез в железобетонных конструкциях встречается редко. 160 99
Прочность бетона на срез и скалывание Срез представляет собой разделение элементы на две части по сечению, к которому приложены перерезывающие силы. Зерна крупного заполнителя работают как шпонки в плоскости среза и оказывает существенное сопротивление Rsh = 2 Rbt. Чистый срез в железобетонных конструкциях встречается редко. Схема испытания образцов а) на срез; б) на скалывание; в) зависимость предела прочности от длительности загружения; 1 – испытуемый образец; 2 – неподвижные стальные опоры; 3 – рабочая арматура; 4 – прорези (щели); 5 – участки, где происходит скалывание бетона 160 100
Прочность бетона на срез и скалывание Сопротивление бетона скалыванию возникает при изгибе железобетонных балок до появления в них наклонных трещин. Скалывающие напряжения изменяются по высоте сечения балки по квадратной параболе. Сопротивление скалыванию при изгибе в 1, 5… 2 раза больше, чем Rbt (экспериментальные данные). 160 101
Классы бетона Класс бетона по прочности на осевое сжатие B является основной характеристикой бетона и указывается в проекте всегда. 160 102
Классы бетона Класс бетона по прочности на осевое сжатие B является основной характеристикой бетона и указывается в проекте всегда. Класс бетона по прочности на осевое растяжение Bt назначается только тогда, когда эта характеристика имеет главенствующее значение и контролируется на производстве. 160 103
Классы бетона Класс бетона по прочности на осевое сжатие B является основной характеристикой бетона и указывается в проекте всегда. Класс бетона по прочности на осевое растяжение Bt назначается только тогда, когда эта характеристика имеет главенствующее значение и контролируется на производстве. Классом бетона по прочности на осевое сжатие B (МПа) называется временное сопротивление сжатию бетонных кубов с размером ребра 150 мм, испытанных в соответствии со стандартом через 28 сут хранения при температуре +20ºС ± 2ºС с учетом статистической изменчивости. 160 104
Класс бетона по прочности на осевое сжатие Прочность бетона а –нарастание прочности бетона к 28 суточному возрасту в зависимости от температуры твердения; б – распределение временного сопротивления сжатию бетонных образцов; 1 – гистограмма опытного временного сопротивления образцов; 2 – теоретическая кривая нормального (гауссового) распределения; n – частота случаев 160 105
Класс бетона по прочности на осевое сжатие Для сборных конструкций заводского изготовления отпускная прочность может быть ниже его класса и устанавливается по стандартам и техническим условиям в зависимости от условий транспортирования, монтажа и сроков нагружения. 160 106
Класс бетона по прочности на осевое сжатие Для сборных конструкций заводского изготовления отпускная прочность может быть ниже его класса и устанавливается по стандартам и техническим условиям в зависимости от условий транспортирования, монтажа и сроков нагружения. Класс бетона по прочности на осевое сжатие связан с маркой бетона следующим образом: 160 107
Класс бетона по прочности на осевое сжатие Для сборных конструкций заводского изготовления отпускная прочность может быть ниже его класса и устанавливается по стандартам и техническим условиям в зависимости от условий транспортирования, монтажа и сроков нагружения. Класс бетона по прочности на осевое сжатие связан с маркой бетона следующим образом: В качестве теоретической функции распределения случайных величин принято нормальное распределение (закон Гаусса): 160 108
Класс бетона по прочности на осевое сжатие Кривые распределения прочности В качестве теоретической функции распределения случайных величин принято нормальное распределение (закон Гаусса): 160 1 – теоретическая; 2 - опытная 109
Класс бетона по прочности на осевое сжатие 160 110
Класс бетона по прочности на осевое сжатие Среднее значение временного сопротивления бетона сжатию определяется по формуле: 160 111
Класс бетона по прочности на осевое сжатие Среднее значение временного сопротивления бетона сжатию определяется по формуле: Коэффициент вариации: 160 112
Класс бетона по прочности на осевое сжатие Завод-изготовитель при заданном по проекту классе бетона B в зависимости от уровня технологии производства и фактическом значении Vmзавода устанавливает требуемое значение Rm , для 160 113
Класс бетона по прочности на осевое сжатие Завод-изготовитель при заданном по проекту классе бетона B в зависимости от уровня технологии производства и фактическом значении Vmзавода устанавливает требуемое значение Rm , для 160 114
Класс бетона по прочности на осевое сжатие Завод-изготовитель при заданном по проекту классе бетона B в зависимости от уровня технологии производства и фактическом значении Vmзавода устанавливает требуемое значение Rm , для Сроки твердения бетона устанавливают так, чтобы требуемая прочность бетона была достигнута к моменту загружения конструкции проектной нагрузкой. 160 115
Класс бетона по прочности на осевое сжатие Завод-изготовитель при заданном по проекту классе бетона B в зависимости от уровня технологии производства и фактическом значении Vmзавода устанавливает требуемое значение Rm , для Сроки твердения бетона устанавливают так, чтобы требуемая прочность бетона была достигнута к моменту загружения конструкции проектной нагрузкой. Для монолитных конструкций портландцементе – 28 суток. 160 на обычном 116
Класс бетона по прочности на осевое сжатие Завод-изготовитель при заданном по проекту классе бетона B в зависимости от уровня технологии производства и фактическом значении Vmзавода устанавливает требуемое значение Rm , для Сроки твердения бетона устанавливают так, чтобы требуемая прочность бетона была достигнута к моменту загружения конструкции проектной нагрузкой. Для монолитных конструкций на обычном портландцементе – 28 суток. Для сборных ЖБК отпускная прочность может быть ниже его класса. 160 117
Класс бетона по прочности на осевое сжатие Класс бетона по прочности на сжатие: тяжелого бетона В 3, 5; В 7, 5; В 10; В 12, 5; В 15, …. , В 60 (с градацией 5) и от В 70 до В 100 (с градацией 10) 160 118
Класс бетона по прочности на осевое сжатие Класс бетона по прочности на сжатие: тяжелого бетона В 3, 5; В 7, 5; В 10; В 12, 5; В 15, …. , В 60 (с градацией 5) и от В 70 до В 100 (с градацией 10) Мелкозернистый бетон групп: – А (естественного твердения или подвергнутый тепловой обработке при атмосферном давлении): В 3, 5; В 5; 7, 5; В 10; В 12, 5; В 15; …; В 40 (с градацией 5) – Б (подвергнутых автоклавной обработке): В 15…В 60 (с градацией 5) 160 119
Класс бетона по прочности на осевое растяжение Bt устанавливают, когда она имеет главенствующее значение и контролируется на производстве Bt 0, 8; Bt 1, 2; Bt 1, 6; Bt 2, 4; Bt 2, 8; Bt 3, 2. 13. 09. 2013 160 120
Класс бетона по прочности на осевое растяжение Bt устанавливают, когда она имеет главенствующее значение и контролируется на производстве Bt 0, 8; Bt 1, 2; Bt 1, 6; Bt 2, 4; Bt 2, 8; Bt 3, 2. Числа характеризуют прочность бетона на осевое растяжение (МПа) с учетом статистической изменчивости. 160 121
Класс бетона по прочности на осевое растяжение Bt устанавливают, когда она имеет главенствующее значение и контролируется на производстве Bt 0, 8; Bt 1, 2; Bt 1, 6; Bt 2, 4; Bt 2, 8; Bt 3, 2. Числа характеризуют прочность бетона на осевое растяжение (МПа) с учетом статистической изменчивости. 160 122
Марки бетона Кроме классов бетона по прочности, существуют следующие марки бетона: 160 123
Марки бетона Кроме классов бетона по прочности, существуют следующие марки бетона: • Марка бетона по морозостойкости; • Марка бетона по средней плотности; • Марка бетона по водонепроницаемости; • Марка бетона по самонапряжению. 160 124
Марка бетона по морозостойкости Под морозостойкостью понимают способность материала в увлажненном состоянии сопротивляться разрушающему воздействию попеременного замораживания и оттаивания. 160 125
Марка бетона по морозостойкости Под морозостойкостью понимают способность материала в увлажненном состоянии сопротивляться разрушающему воздействию попеременного замораживания и оттаивания. Марка бетона по морозостойкости характеризуется количеством циклов попеременного замораживания и оттаивания в насыщенном водой состоянии при снижении прочности бетона не более 5%. 160 126
Марка бетона по морозостойкости Под морозостойкостью понимают способность материала в увлажненном состоянии сопротивляться разрушающему воздействию попеременного замораживания и оттаивания. Марка бетона по морозостойкости характеризуется количеством циклов попеременного замораживания и оттаивания в насыщенном водой состоянии при снижении прочности бетона не более 5%. Для тяжелых и мелкозернистых бетонов устанавливаются следующие марки бетона по морозостойкости: F 50, F 75, F 100, F 150, F 200, F 300, F 400, F 500, F 600, F 700, F 800, F 1000. 160 127
Марка бетона по морозостойкости Под морозостойкостью понимают способность материала в увлажненном состоянии сопротивляться разрушающему воздействию попеременного замораживания и оттаивания. Марка бетона по морозостойкости характеризуется количеством циклов попеременного замораживания и оттаивания в насыщенном водой состоянии при снижении прочности бетона не более 5%. Для тяжелых и мелкозернистых бетонов устанавливаются следующие марки бетона по морозостойкости: F 50, F 75, F 100, F 150, F 200, F 300, F 400, F 500, F 600, F 700, F 800, F 1000. Легкий бетон – F 25, F 35, F 50, F 75, F 100, F 150, F 200, F 300, F 400, F 500. 160 128
Марка бетона по морозостойкости Под морозостойкостью понимают способность материала в увлажненном состоянии сопротивляться разрушающему воздействию попеременного замораживания и оттаивания. Марка бетона по морозостойкости характеризуется количеством циклов попеременного замораживания и оттаивания в насыщенном водой состоянии при снижении прочности бетона не более 5%. Для тяжелых и мелкозернистых бетонов устанавливаются следующие марки бетона по морозостойкости: F 50, F 75, F 100, F 150, F 200, F 300, F 400, F 500, F 600, F 700, F 800, F 1000. Легкий бетон – F 25, F 35, F 50, F 75, F 100, F 150, F 200, F 300, F 400, F 500. Ячеистый и поризованный бетоны: F 15, F 25, F 35, F 50, F 75, F 100. 160 129
Марка бетона по морозостойкости Под морозостойкостью понимают способность материала в увлажненном состоянии сопротивляться разрушающему воздействию попеременного замораживания и оттаивания. Марка бетона по морозостойкости характеризуется количеством циклов попеременного замораживания и оттаивания в насыщенном водой состоянии при снижении прочности бетона не более 5%. Для тяжелых и мелкозернистых бетонов устанавливаются следующие марки бетона по морозостойкости: F 50, F 75, F 100, F 150, F 200, F 300, F 400, F 500, F 600, F 700, F 800, F 1000. Легкий бетон – F 25, F 35, F 50, F 75, F 100, F 150, F 200, F 300, F 400, F 500. Ячеистый и поризованный бетоны: F 15, F 25, F 35, F 50, F 75, F 100. Решающее влияние на морозостойкость бетона оказывают водоцементное отношение и структура бетона. 160 130
• МОСКВА, 17 фев — РИА Новости. По меньшей мере три человека погибли и около 60 оказались под завалами в результате обрушения здания в городе Кенджу в Южной Корее, сообщает агентство Синьхуа. • Кроме того, около 30 человек были госпитализированы. По данным агентства, пострадавшие и погибшие — студенты университета, которые в понедельник устроили в здании вечеринку для первокурсников. Как отмечается, крыша обрушилась, не выдержав тяжести снега. • Другие подробности произошедшего пока не сообщаются. 160 131
Марка бетона по водонепроницаемости характеризуется предельным гидростатическим давлением воды (МПа 10 -1), при котором еще не наблюдается ее просачивание через испытываемый образец. Например: W 2, W 4, W 6, W 8, W 10, W 12. Марка бетона по водонепроницаемости назначается для конструкций, работающих под давлением воды. 160 132
Марка бетона по средней плотности (кг/м 3): тяжелый бетон от D 2200 до D 2500; легкий бетон от D 800 до D 2200; поризованный бетон от D 800 до D 1400. Градация 100 ─ для всех марок. Марка бетона по средней плотности назначается в тех случаях, когда к бетону кроме конструктивных требований предъявляются требования теплоизоляции. 160 133
Марка бетона по средней плотности Легкие бетоны на пористых заполнителях и цементном вяжущем при одинаковых классах по прочности и марках по морозостойкости и водонепроницаемости применяют в сборных и монолитных железобетонных конструкциях наряду с тяжелыми бетонами. Во многих случаях они оказываются более эффективными, так как приводят к снижению массы конструкций. 160 134
Марка бетона по самонапряжению Sp назначается в тех случаях, когда эта характеристика имеет главенствующее значение. Обычно используется для конструкций, выполненных на напрягающем (расширяющемся) цементе, и контролируется на производстве. 160 135
Марка бетона по самонапряжению Sp назначается в тех случаях, когда эта характеристика имеет главенствующее значение. Обычно используется для конструкций, выполненных на напрягающем (расширяющемся) цементе, и контролируется на производстве. Марка Sp определяется значением предварительного напряжения в бетоне (МПа), создаваемого за счет его расширения при наличии продольной арматуры в количестве 1%. 160 136
Марка бетона по самонапряжению Sp назначается в тех случаях, когда эта характеристика имеет главенствующее значение. Обычно используется для конструкций, выполненных на напрягающем (расширяющемся) цементе, и контролируется на производстве. Марка Sp определяется значением предварительного напряжения в бетоне (МПа), создаваемого за счет его расширения при наличии продольной арматуры в количестве 1%. Число после Sp соответствует указанному предварительному напряжению в бетоне (например, Sp 4). 160 137
Марка бетона по самонапряжению Sp назначается в тех случаях, когда эта характеристика имеет главенствующее значение. Обычно используется для конструкций, выполненных на напрягающем (расширяющемся) цементе, и контролируется на производстве. Марка Sp определяется значением предварительного напряжения в бетоне (МПа), создаваемого за счет его расширения при наличии продольной арматуры в количестве 1%. Число после Sp соответствует указанному предварительному напряжению в бетоне (например, Sp 4). Марка бетона по самонапряжению для бетонов на напрягающем цементе от Sp 0, 6 до Sp 4. 160 138
Марка бетона по самонапряжению Sp назначается в тех случаях, когда эта характеристика имеет главенствующее значение. Обычно используется для конструкций, выполненных на напрягающем (расширяющемся) цементе, и контролируется на производстве. Марка Sp определяется значением предварительного напряжения в бетоне (МПа), создаваемого за счет его расширения при наличии продольной арматуры в количестве 1%. Число после Sp соответствует указанному предварительному напряжению в бетоне (например, Sp 4). Марка бетона по самонапряжению для бетонов на напрягающем цементе от Sp 0, 6 до Sp 4. Примерами конструкций из напрягающего бетона являются трубы, покрытия дорог, аэродромов, тоннелей, резервуаров. 160 139
Влияние времени и условий твердения на прочность бетона 160 140
Влияние времени и условий твердения на прочность бетона Прочность бетона нарастает в течение длительного времени. Наиболее интенсивно прирост прочности происходит в начальный период (28 суток на портландцементе и 90 суток на пуццолановом и шлаковом портландцементе). 160 141
Влияние времени и условий твердения на прочность бетона Прочность бетона нарастает в течение длительного времени. Наиболее интенсивно прирост прочности происходит в начальный период (28 суток на портландцементе и 90 суток - на пуццолановом и шлаковом портландцементе). При благоприятных условиях (влажная среда и положительные температуры) прочность бетона может прирастать неопределенно длительное время. Если бетон эксплуатируется в сухих условиях, то после первого года приращение прочности не происходит. 160 142
Влияние времени и условий твердения на прочность бетона Прочность бетона нарастает в течение длительного времени. Наиболее интенсивно прирост прочности происходит в начальный период (28 суток на портландцементе и 90 суток - на пуццолановом и шлаковом портландцементе). При благоприятных условиях (влажная среда и положительные температуры) прочность бетона может прирастать неопределенно длительное время. Если бетон эксплуатируется в сухих условиях, то после первого года приращение прочности не происходит. При t 7 сут нарастание прочности бетона может быть выражено эмпирической формулой: 160 143
Влияние времени и условий твердения на прочность бетона Прочность бетона нарастает в течение длительного времени. Наиболее интенсивно прирост прочности происходит в начальный период (28 суток на портландцементе и 90 суток - на пуццолановом и шлаковом портландцементе). При благоприятных условиях (влажная среда и положительные температуры) прочность бетона может прирастать неопределенно длительное время. Если бетон эксплуатируется в сухих условиях, то после первого года приращение прочности не происходит. При t 7 сут нарастание прочности бетона может быть выражено эмпирической формулой: Возраст бетонных кубиков 1 - нарастание прочности бетона в сухой среде; 2 – то же, во влажной среде 160 144
Влияние времени и условий твердения на прочность бетона При благоприятных условиях (влажная среда и положительные температуры) прочность бетона может прирастать неопределенно длительное время. Если бетон эксплуатируется в сухих условиях, то после первого года приращение прочности не происходит. При t 7 сут нарастание прочности бетона может быть выражено эмпирической формулой: Возраст бетонных кубиков 1 - нарастание прочности бетона в сухой среде; 2 – то же, во влажной среде При отрицательной 160 прекращается. температуре твердение 145
Влияние времени и условий твердения на прочность бетона Возраст бетонных кубиков 1 - нарастание прочности бетона в сухой среде; 2 – то же, во влажной среде При отрицательной температуре твердение прекращается. Процесс твердения ускоряется температуры и влажности среды. 160 при повышении 146
Влияние времени и условий твердения на прочность бетона Возраст бетонных кубиков 1 - нарастание прочности бетона в сухой среде; 2 – то же, во влажной среде При отрицательной температуре твердение прекращается. Процесс твердения ускоряется при повышении температуры и влажности среды. При тепловой обработке при температуре 90 С и влажности 100% или автоклавной обработке при высоком давлении пара и температуре до 170 С можно за сутки получит прочность бетона около 70% 160 147 от проектной.
Прочность бетона при длительном действии нагрузки При длительном действии нагрузки бетон разрушается при напряжениях меньших, чем временное сопротивление осевому сжатию Rb в результате развития неупругих деформаций и структурных изменений в бетоне. 160 148
Прочность бетона при длительном действии нагрузки При длительном действии нагрузки бетон разрушается при напряжениях меньших, чем временное сопротивление осевому сжатию Rb в результате развития неупругих деформаций и структурных изменений в бетоне. Коэффициент условия работы бетона, учитывающий это явление равен 0, 9. 160 149
Прочность бетона при длительном действии нагрузки При длительном действии нагрузки бетон разрушается при напряжениях меньших, чем временное сопротивление осевому сжатию Rb в результате развития неупругих деформаций и структурных изменений в бетоне. Коэффициент условия работы бетона, учитывающий это явление равен 0, 9. При эксплуатации бетона в благоприятных условиях отрицательное влияние длительного нагружения может не проявляться. 160 150
Прочность бетона при длительном действии нагрузки При длительном действии нагрузки бетон разрушается при напряжениях меньших, чем временное сопротивление осевому сжатию Rb в результате развития неупругих деформаций и структурных изменений в бетоне. Коэффициент условия работы бетона, учитывающий это явление равен 0, 9. При эксплуатации бетона в благоприятных условиях отрицательное влияние длительного нагружения может не проявляться. Длительная прочность Диаграммы σb ─ εb при различной длительности загружения бетона 160 151
Прочность бетона при многократно повторных нагрузках При действии многократно повторных нагрузок временное сопротивление бетона сжатию под влиянием микротрещин уменьшается. 160 152
Прочность бетона при многократно повторных нагрузках При действии многократно повторных нагрузок временное сопротивление бетона сжатию под влиянием микротрещин уменьшается. Предел выносливости бетона, согласно опытным данным зависит от числа циклов нагрузки-разгрузки и асимметрии цикла 160 153
Прочность бетона при многократно повторных нагрузках При действии многократно повторных нагрузок временное сопротивление бетона сжатию под влиянием микротрещин уменьшается. Предел выносливости бетона, согласно опытным данным зависит от числа циклов нагрузки-разгрузки и асимметрии цикла Зависимость предела прочности бетона от числа циклов загружения 160 154
Прочность бетона при многократно повторных нагрузках При действии многократно повторных нагрузок временное сопротивление бетона сжатию под влиянием микротрещин уменьшается. Предел выносливости бетона, согласно опытным данным зависит от числа циклов нагрузки-разгрузки и асимметрии цикла Зависимость предела прочности бетона от числа циклов загружения С увеличением числа циклов снижается Rr / Rb при n ∞ Rr называют абсолютным пределом выносливости. 160 155
Прочность бетона при многократно повторных нагрузках Зависимость предела прочности бетона от числа циклов загружения С увеличением числа циклов снижается Rr / Rb при n ∞ Rr называют абсолютным пределом выносливости. При базе n = 2· 106 предел выносливости практически линейно зависит от характеристики цикла. Зависимость предела прочности бетона от характеристики цикла загружения ρ на базе n=2· 106; 1 – бетон класса В 40; 2 – бетон класса В 25 160 156
Прочность бетона при многократно повторных нагрузках С увеличением числа циклов снижается Rr / Rb при n ∞ Rr называют абсолютным пределом выносливости. При базе n = 2· 106 предел выносливости практически линейно зависит от характеристики цикла. Зависимость предела прочности бетона от характеристики цикла загружения ρ на базе n=2· 106; 1 – бетон класса В 40; 2 – бетон класса В 25 Наименьшее значение предела выносливости связано с началом образования структурных микротрещин. 160 157
Прочность бетона при многократно повторных нагрузках С увеличением числа циклов снижается Rr / Rb при n ∞ Rr называют абсолютным пределом выносливости. При базе n = 2· 106 предел выносливости практически линейно зависит от характеристики цикла. Зависимость предела прочности бетона от характеристики цикла загружения ρ на базе n=2· 106; 1 – бетон класса В 40; 2 – бетон класса В 25 Наименьшее значение предела выносливости связано с началом образования структурных микротрещин. Значение предела выносливости необходимо для расчета железобетонных конструкций, работающих на динамические нагрузки – подкрановые балки, 160 перекрытия некоторых промышленных зданий и т. д. 158
Динамическая прочность бетона При динамической нагрузке малой продолжительности и большой интенсивности временное сопротивление бетона увеличивается. 160 159
Динамическая прочность бетона При динамической нагрузке малой продолжительности и большой интенсивности временное сопротивление бетона увеличивается. Чем меньше время нагружения, тем больше коэффициент динамической прочности бетона, а бетон работает упруго до разрушения Kd = Rd / Rb. 160
Динамическая прочность бетона При динамической нагрузке малой продолжительности и большой интенсивности временное сопротивление бетона увеличивается. Чем меньше время нагружения, тем больше коэффициент динамической прочности бетона, а бетон работает упруго до разрушения Kd = Rd / Rb. Зависимость предела прочности бетона от времени действия нагрузки 160 Время нагружения 161
Динамическая прочность бетона При динамической нагрузке малой продолжительности и большой интенсивности временное сопротивление бетона увеличивается. Чем меньше время нагружения, тем больше коэффициент динамической прочности бетона, а бетон работает упруго до разрушения Kd = Rd / Rb. Диаграмма σb ─ εb в сжатом бетоне при различной скорости загружения: ν 1>ν 2>ν 3 Зависимость предела прочности бетона от времени действия нагрузки σb Время нагружения 160 0 εb 162
Скачать презентацию Основные физико-механические свойства бетона 160 1 Основные
002-БЕТОН.ppt