БЕТОН И ЕГО ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА
Состав бетона, а следовательно и его свойства (прочность, водонепроницаемость, морозостойкость, жаро- и кислотоупорность), подбираются в зависимости от тех требований, которым должны отвечать железобетонные конструкции в процессе их эксплуатации. Так, например, бетон для напорного трубопровода или резервуара, которые в процессе эксплуатации должны быть прочными и непроницаемыми, должен обладать высокой прочностью и плотностью.
При проектировании конструкций приходится, кроме указанных выше свойств бетона, учитывать, что цементный камень, связывающий в бетоне инертные добавки, представляет собой гель — студнеобразную массу, пронизанную кристаллическими сростками.
Консистенция геля и его объем с течением времени меняются (гель обычно становится более густым и уменьшается в объеме).
Этот процесс приводит к явлению усадки — уменьшению объема бетона при его твердении на воздухе и явлению ползучести — увеличению остаточной деформации бетона под воздействием длительно приложенной нагрузки.
Прочность бетона, особенно твердеющего во влажной среде при положительной температуре, увеличивается с течением времени и зависит от вида воздействия на него, а также от формы и размеров железобетонного элемента.
Кубиковая прочность Я (кгс/см*) — предел прочности (временное сопротивление) на сжатие бетонного куба.
Кубиковая прочность стандартного образца (куб с размером ребра 20 см), твердевшего 28 дней при температуре +15° С и относительной влажности 90%, называется маркой бетона по прочности на сжатие.
Срок твердения для образцов из монолитного железобетона, предназначенного для гражданских зданий, и сооружений, принимается равным 28 дням, а для монолитных гидротехнических сооружений — 180 дням.
Для сборных конструкций срок твердения (возраст) бетона, отвечающий его проектной марке, принимается по соответствующему ГОСТу на изделия, а при отсутствии их — по техническим условиям на изготовление данного вида изделия.
Основной характеристикой, учитываемой при проектировании, является проектная марка бетона по прочности на сжатие или просто — марка бетона. Однако в чертежах конструкций должно применяться полное наименование.
Согласно СНиП П-В. 1—62 для бетонных и железобетонных конструкций установлены следующие проектные марки бетонов:
1. Для тяжелых бетонов: 100, 150, 200, 300, 400, 500, 600.
2. Для легких бетонов: 35, 50, 75, 100, 150, 200, 250, 300. Назначать марку бетона для той или иной конструкции следует
на основе технико-экономических показателей. Так, для предварительно напряженных конструкций резервуаров назначают марки 300 -н 500, для резервуаров с ненапрягаемой арматурой — 150 -т--т- 300. Для изгибаемых элементов (балок, плит, гибких фундаментов) экономичными оказываются более низкие марки — 150 -т- 200.
Для конструкций, к которым приложены значительные сжимающие нагрузки (колонны, арки), предпочтительнее выбирать бетон высоких марок (300 -*- 500).
Прочность бетона в сооружении несколько отличается от прочности испытанных опытных кубиков, так как результат испытания зависит от размеров образца.
Чем меньше образец, тем он прочнее. Так, у кубика с размером ребра 15 см прочность в среднем на 10% больше, чем у стандартного образца с размером ребра 20 см, а у кубика с размером ребра 30 см — на 10% меньше.
Это можно объяснить влиянием сил трения, возникающих на опорных площадках. Чем больше кубик, тем относительно меньше влияние сил трения.
Призменная прочность #пр (в кгс/см*) — предел прочности на центральное сжатие (осевое) образцов, имеющих форму призм, у которых
где Н — высота призмы;
Ь — меньшая сторона сечения призмы.
При таком отношении влияние сил трения по опорным площадкам практически не сказывается на результатах испытаний. Призменная прочность всегда меньше кубиковой и характеризует прочность бетона центрально сжатых элементов.
На основе опытных данных установлено, что для бетонов марки 200 /?пр = 0,8 К., а для бетонов марки 300 и больше #пр = 0,7 ^.
Бетон сжатой зоны изгибаемого элемента по высоте испытывает неодинаковые нормальные напряжения, возрастающие от нейтрального слоя к крайним волокнам (рис. IX. 1).
Менее загруженные волокна сечения как бы «помогают» более загруженным, вследствие чего прочность бетона на сжатие при изгибе ^и, как показали опыты, примерно на 25% больше, чем его призменная прочность АИ= 1>25/?пр.
Расчетное сопротивление бетона на сжатие при изгибе Ка является прочностной характеристикой бетона сжатой
Рис. 1Х.1. Работа бетона на сжатие при изгибе зоны изгибаемых элементов (плиты, балки), внецентренно сжатых и внецентренно растянутых частей конструкций.
Расчетным сопротивлением называется произведение (с округлением) нормативного сопротивления на соответствующие коэффициенты однородности и основные коэффициенты условий работы.
К бетонам сооружений водопроводно-канализационных систем, кроме требований прочности, предъявляются требования морозостойкости и водонепроницаемости. Морозостойкость бетона в значительной степени зависит от его плотности. Вода, замерзающая в порах бетона, расширяется и разрушает его тем быстрее, чем чаще чередуются циклы попеременного замораживания и оттаивания железобетонного элемента. СНиП 1-В. 3—62 устанавливает марки бетона по морозостойкости (Мрз), определяющие количество циклов замораживания и оттаивания, которое может выдержать бетон без нарушения формы образца и без существенной потери прочности.
Каталог фирм, предлагающих свои товары и услуги в области строительства, архитектуры и обустройства. Доска объявлений.
"Tool.ru" - информационно-справочный портал
Производство и монтаж стеновых и кровельных панелей, оптовая торговля строительными материалами. Прайс-лист. Онлайн-заказ панелей. Контакты.
"ЭлПанель" - сэндвич-панели
Иллюстрированный каталог: кровельные, изоляционные и отделочные материалы. Услуги по расчету, поставке и монтажу.
"Современные кровли" - кровельные материалы
|