Характеристики міцності

Класифікація

Фізико-механічні властивості бетону

Сумісна робота арматури та бетону

Способи створення попереднього напруження

1 – Механічний спосіб;

- на упори

- на бетон

2 – Електротермічний спосіб (t^о-ра натягу 300-350 ^оС)

3 – Використання самонапружуючих бетонів.

Ця робота обумовлена допустимим сполученням фізико-механічних властивостей бетону та арматури:

а) зчеплення арматури з бетоном (адгезія);

б) бетон захищає арматуру від впливу зовнішнього середовища;

в) сталь та бетон мають близькі коефіцієнти лінійного розширення.

α_st = 12^. 10^-6, сталь

α_bt = (7 ÷ 15) ^. 10^-6, бетон.

До t^о-ри ~ 100^о С початкові напруження в матеріалах незначні.

Бетон – штучний будівельний матеріал, який утворюється в результаті твердіння спеціально підібраної суміші:

- крупного та дрібного заповнювачів;

- в’яжучих матеріалів;

- води.

Бетон як матеріал для ЗБК повинен мати наперед задані якості:

- міцність;

- щільність (густина);

- висока адгезія.

Міцність бетону – це опір дії зовнішнім силам до моменту руйнування. Міцність бетону залежить від ряду факторів:

- вік бетону;

- умови твердіння;

- форма та розміри;

- вид напруженого стану.

Міцність бетону збільшується протягом десятків років. Найбільш інтенсивно міцність зростає в перші 28 діб.

Рис. 5.

Міцність бетону можна визнати емпіричною формулою Б.Скрамтаєва

=

R_t – міцність бетону в віці t

R – міцність бетону в віці 28

При t ≈ 90^o C та вологості 100 % за 24 години бетон набирає 70 % міцності.

При t ≈-10 ^o C твердіння припиняється. Після відтаювання твердіння бетону відновлюється, але кінцева міцність буде нижчою.

Кубикова міцність

Кубікова міцність – тимчасовий опір бетонного куба розміром 15х15х15 см, випробуваного на стиск за державним стандартом. Позначається символом R. Ця величина є еталоном характеристик міцності.

Рис. 6.

Кубикова міцність R є умовною характеристикою і не може використовуватись в розрахункових формулах. Реальні елементи конструкцій за формою нагадують не куб, а призму. Тому введено ще одну характеристику бетону в роботі на стиск.

Призмова міцність бетону

Призмова міцність бетону – тимчасовий опір осьовому стиску бетонної призми з відношенням висоти до ширини основи h/a ≥4, випробуваної за стандартом. Позначається R_b.

За результатами дослідів R_b = 0,7 R.

Міцність бетону при локальному стиску

Рис. 7.

Зовнішнє навантаження діє на обмеженій площі перерізу бетонного елемента, який працює на стиск.

За рахунок дії ефекту обойми міцність бетону на зминання вища призмової.

Позначається символом R_b,loc

R_b,loc = α φ_b R_b;

α та φ_b визначаються за СНиП 2.03.01-84*,

крім того α^. φ_b ≥ 1.

Міцність бетону на осьовий розтяг

Міцність бетону на осьовий розтяг – тимчасовий опір бетону на осьовий розтяг стандартного зразка. Позначається R_bt. Міцність бетону на розтяг в 10-20 разів нижче міцності на стиск. Цей параметр використовується при розрахунках ЗБК на міцність, утворення та розкриття тріщин. Визначається за емпіричною формулою

;

Міцність бетону при зрізі і сколюванні

Чистий зріз – це поділ бетонного елементу на частини за перерізом, в якому прикладені поперечні сили Q. Позначають R_sh. Визначають за емпіричною формулою

R_sh ≈ R_bt.

Сколювання – взаємне зміщення частин згинального елементу до появи похилих тріщин. Позначається R_ck.

R_ck = (1,5 ÷ 2) R_bt.

Міцність бетону при довготривалій дії навантаження

Межа довготривалого опору бетону – це найбільший рівень напружень в часі. Експериментально доведено, що при довготривалій дії навантаження, міцність бетону становить 90% ніж при короткочасній.

R_{b l} = 0,9 R_b (ℓ - long) тривалий

Зниження міцності викликане структурними змінами в бетоні за рахунок впливу пластичних деформацій.

Міцність бетону при багаторазових повторних навантаженнях

Характеризується границею витривалості бетону R_r

Рис. 8.

Динамічне зміцнення бетону

Це явище спостерігається при дії ударного навантаження. При цьому бетон працює пружно. Позначається R_d.

R_d ≈ (1,1 ÷ 1,5) R_b.

Дата добавления: 2014-01-20