114.Структура бетона и общие сведения о механизме сопротивления бетона

Б. – это искусственный композитный материал с определёнными (заданными) характеристиками. Бетон содержит инертные (крупные и мелкие заполнители) и активные (вяжущие, вода, добавки) компоненты.

Структура б. влияет на его прочность и деформативность.

Важным фактором, влияющим на струк­туру и прочность бетона, является количество воды, при­меняемое для приготовления бетонной смеси, оценивае­мое водоцементным отношением W/C (отношением взве­шенного количества воды к количеству цемента в едини­це объема бетонной смеси). Для химического соединения с цементом необходимо, чтобы W/C=0,2. Для достижения до­статочной подвижности и удобоукладываемости бетонной смеси — количество воды берут с некоторым избыт­ком.

Структура бетона явл неоднородной: она образуется в виде пространственной решетки из цементного камня, заполненной зернами пес­ка и щебня различной крупности и формы, пронизанной большим числом микропор и капилляров, содержащих химически несвязанную воду, водяные пары и воздух. Физически бетон представляет собой капиллярно-пори­стый материал, в котором нарушена оплошность массы и присутствуют все три фазы —твердая, жидкая и газо­образная. Цементный камень также обладает неоднород­ной структурой и состоит из упругого кристаллического сростка и наполняющей его вязкой массы —геля.

Длительные процессы, уменьшение объема твердеющего вязкого геля, рост упругих кристалличес­ких сростков — наделяют бетон своеобразными упругопластическими свойствами. Эти свойства проявляются в характере деформировании бетона под нагрузкой, во взаимодействии с температурно-влажностным режимом окружающей среды.

115. Прочностные характеристики бетона.

Б. – это искусственный композитный материал с определёнными (заданными) характеристиками. Бетон содержит инертные (крупные и мелкие заполнители) и активные (вяжущие, вода, добавки) компоненты.

Прочность (f_с) как σ_мах полученное в условиях одноосного сжатия контрольного образца. Класс бетона C^fck/ f_code^G условная мера качества. f_code^G - прочность куба (п=150мм), твердевшего в нормальных температурных и влажностных условиях (t = 20±2°,R_H >75%) в возрасте 28 суток с обеспеченностью 0.95. Это характеристическая прочность, не используемая в расчете. f_ck - нормативная прочность, то же что и f_code^G но полученных при испытании призм или цилиндров, используется в расчете.

f_ck = 0.8*f_code^G, k= 0.8, но фактически изменяется от 0.6-1.0 до 1.0

f_cm = f_ck +1,64 S = f_ck + 8 ,так как по НТД S=5 МПа.

Классы по прочности на сжатие

- тяжелый бетон:C⁸/10, C¹²/15 …C⁵⁰/60, C⁶⁰/70, C⁹⁰/105

-лёгкий бетон: , LC¹²/15 …C⁴⁵/50

- мелкозернистый (группы А) М_к > 2.0: C⁸/10 … C³⁵/45

- мелкозернистый (группы Б) м_к < 2.0: C⁸/10 … C²⁵/30

Методика испытания бетона на растяжение сложна, поэтому характеристики материала на растяжение принято определять по формуле Фере. f_cm^2/3

f_ctm =α_r f_cm^2/3, при α_r =0.3 .

f_ctk=0,7 f_ctm =0.7*0.3 f_cm^2/3=0,21 f_cm^2/3

Для лёгких бетонов: f_ctk = η*0.21 f_cm^2/3 при η = 0.3 + 0.7ρ/2400