1.2.3. Прочность бетона на растяжение
Прочность бетона на растяжение Rbt зависит от прочности цементного камня. При растяжении прочность бетона в 10÷20 раз меньше прочности на сжатие.
Связь между временным сопротивлением бетона на сжатие и растяжение может быть выражена формулами:
(1.1)
Для высокопрочных тяжёлых бетонов
(1.2)
Опытным путём Rbt определяют испытаниями на разрыв образцов в виде восьмёрок, на раскалывание цилиндрических образцов или на изгиб бетонных балок.
1.2.4. Прочность бетона на срез
В реальных конструкциях срез в чистом виде не встречается. Прочность бетона на срез в 1,5-2 раза больше, чем его прочность на растяжение. Объясняется это сопротивлением зёрен крупного заполнителя срезывающим усилиям.
Значение временного сопротивления не нормируется, однако при необходимости оно может быть определено по эмпирической формуле
(1.3)
КЛАССЫ И МАРКИ БЕТОНА
Основной характеристикой прочности бетона является его класс. Классом бетона по прочности на сжатие В (МПа) называется временное сопротивление сжатию бетонных кубов с размером ребра 150 мм, испытанных после выдержки в течении 28 суток при температуре 20°С и относительной влажности воздуха более 90%. Данный показатель характеризует наименьшее контролируемое значение кубиковой прочности бетона R (МПа), с 95% обеспеченностью.
Все остальные показатели прочности бетона (призменная прочность, прочность на сжатие при изгибе, прочность при осевом растяжении и др.) являются величинами, зависящими от кубиковой прочности и определяются с помощью коэффициентов без специальных испытаний.
Для конструкций, работающих преимущественно на растяжение, устанавливается класс бетона по прочности на растяжение Bt и контролируется на производстве.
Нормами установлены следующие классы бетона:
а) по прочности на сжатие: для тяжёлых бетонов - В7,5; В10; В12,5; В15; В20; В25; ВЗО; В35; В40; В45; В50; В55; В60; для лёгких бетонов - ВЗ,5 ÷ В40.
б) по прочности на растяжение: Bt0,8; 1,2; 1,6; 2,0; 2,4; 2,8; 3,2 МПа.
Марка бетона по морозостойкости F назначается для конструкций, подвергающихся в увлажнённом состоянии многократному замораживанию и оттаиванию. Эта марка характеризуется количеством циклов замораживания и оттаивания бетона при снижении его прочности на сжатие не более, чем на 15%. нормами установлены марки F50; 75; 100; 150; 200; 300; 400; 500.
Марка бетона по водопроницаемости W назначается для конструкций, работающих под давлением воды. Марка W характеризует предельное давление в кг/см2, при котором вода ещё не просачивается через бетонный образец толщиной 150 мм. Нормами установлены марки W 2; 4; 6; 8; 10; 12.
Марка бетона по плотности Д характеризует его среднюю плотность в кг/м3 и назначается для бетонов, к которым предъявляются требования теплоизоляции. Нормами установлены следующие классы тяжёлого бетона - от 22 до 25кн/м3 , лёгкий бетон от 8 до 20кн/м3 и т.п.
Оптимальные класс и марки бетона выбираются на основе технико-экономического анализа и условий эксплуатации. Рекомендуется принимать класс бетона для сжатых и изгибаемых элементов не ниже В15; для колонн - В20; В25; для ферм и арок ВЗО; В35. Для предварительно напряжённых конструкций в зависимости от вида напрягаемой арматуры - В25 - В40.
.ДЕФОРМАТИВНОСТЬ БЕТОНА
При проектировании железобетонных конструкций помимо прочностных свойств необходимо учитывать и деформативные. Деформации бетона бывают двух видов. Объёмные, развивающиеся во всех направлениях под влиянием усадки, изменения температуры и влажности и силовые, развивающиеся вдоль направления действия сил. В свою очередь силовые деформации подразделяются на три вида: при однократном кратковременном нагружении; длительном нагружении и многократно-повторном действии нагрузки.