17

Введение

«Эффективная» вода в смеси……………………………………….….2

Прочность бетона при растяжении…………………………………….4

Трещинообразование и разрушение при сжатии……………..………4

Влияние возраста на прочность бетона…………………………….….6

Самозалечивание трещин в бетоне…………………………………….8

Прочность бетона при сжатии и прочность при растяжении ……….9

Сцепление между бетоном и арматурой………………………………10

Твердение бетона………………………………………………………..11

Влияние температуры на прочность бетона…………………………..12

Пропаривание при атмосферном давлении……………………………16

Введение

Прочность бетона обычно считается его основным свойством, хотя во многих случаях на практике другие характеристики, такие, как долговечность и непроницаемость, фактически могут быть более важными. Прочность обычно дает общую картину качества бетона, поскольку непосредственно связана со структурой затвердевшего цементного камня. Далее рассматривается влияние некоторых факторов на прочность бетона.

В инженерной практике принимается, что прочность бетона определенного возраста, выдержанного при данной температуре, зависит прежде всего от двух факторов: водоцементного отношения и степени уплотнения. Влияние воздушных пустот на прочность рассматривалось ранее, в настоящем разделе мы рассматриваем только уплотненный бетон: на практике это значит, что твердеющий бетон содержит менее 1% воздушных пустот.

Зависимость прочности от общего объема пустот не является характерной только для бетона; она сохраняется также и у других хрупких материалов, в которых вода оставляет после себя пустоты, например прочность гипса также является прямой функцией содержания пустот.

Следует отметить, что рассмотренные здесь зависимости не являются абсолютно точными и единственными. Например, предложено зависимость между логарифмом прочности и фактической величиной водоцементного отношения выражать линейной функцией (см. выше формулу Абрамса). В качестве примера на рис. 5.4 показана относительная прочность бетонов с различными водоцементными отношениями, при этом условно за единицу принята прочность при водоцементном отношении, равном 0,4.

Зависимость прочности от цементоводного отношения для бетонов, приготовленных на глиноземистом цементе, отличается от такой зависимости для бетонов на портландцементе

Влияние водоцементного отношения на прочность не является истинным законом, поскольку данная зависимость не учитывает многих необходимых факторов. В частности, прочность при любом водоцементном отношении зависит от степени гидратации цемента, а также от его химических и физических свойств, от температуры, при которой происходит гидратация, от содержания воздуха в бетоне, от колебаний в фактических значениях водоцементного отношения и от образования трещин в результате водоотделения. Поэтому более правильно связывать прочность с концентрацией твердых продуктов гидратации цемента в пространстве, доступном для этих веществ; в этой связи уместно, может быть, вернуться к рис. 1.5. Пауэре определил зависимость между ростом прочности и отношением гель: пространство. Это отношение определено как отношение объема гидратированного цементного камня к объему, занимаемому суммой объемов гидратированного цемента и капиллярных пор.

Ранее было показано, что гидратированный цемент занимает объем, более чем в два раза превышающий первоначальный объем; при следующих вычислениях принимается, что продукты гидратации 1 см3 цемента займут 2,06 см3, при этом не весь гидратированный материал является гелем.

Предел прочности бетона при сжатии, установленный Пауэрсом экспериментальным путем, составил 2390 хъ кгс/см2, эта величина не зависит от возраста бетона и его состава. Фактическая зависимость между пределом прочности бетона при сжатии и отношением гель: пространство показана на рис. 5.6. Видно, что прочность бетона примерно пропорциональна кубу отношения гель: пространство. Значение 2390 кгс/см2 является собственно прочностью геля для данных типов цемента и испытанных образцов. Численные значения несколько отличаются для обычных портландцементов, за исключением того случая, когда более высокое содержание С3А приводит к более низкой прочности при данном отношении гель : пространство.

Зависимость между прочностью и отношением гель: пространство можно выразить различными способами. Можно принять, что объем неиспаряющейся воды wn пропорционален объему геля, а также, что объем воды затворения связан определенным образом с пространством, доступным для геля.