Класс бетона на осевое растяжение
Прочность бетона на растяжение в 15…20 раз меньше, чем при сжатии. Повышение прочности бетона на растяжение может быть достигнуто увеличением расхода цемента, уменьшением В/Ц, применением щебня с шероховатой поверхностью. Временное сопротивление бетона осевому растяжению Rbt определяют испытаниями:
1) на разрыв – образцов в виде восьмерки (рис. 4, а);
2) на раскалывание – образцов в виде цилиндров (рис. 4, б);
3) на изгиб – бетонных балок (рис. 4, в): ,
где χ – учитывает криволинейный характер эпюры напряжений в бетоне растянутой зоны.
а) б)
в)
Рис. 4. Схемы испытания образцов для определения прочности бетона
при осевом растяжении:а — на разрыв; б – на раскалывание; в – на изгиб.
Прочность бетона на срез и скалывание
Срез – разделение элемента на 2 части по сечению, к которому приложены перерезывающие силы (рис. 5, а). Временное сопротивление бетона на срез: .
Сопротивление бетона скалыванию (рис. 5, б) возникает при изгибе балок до появления в них наклонных трещин: .
а) б)
Рис. 5. Схемы испытания образцов на срез (а) и скалывание (б).
Классы и марки бетона
Качество конструкционного бетона характеризуется классами и марками в зависимости от назначения железобетонных конструкций и условий эксплуатации. Строительные нормы устанавливают следующие показатели качества бетона:
- класс бетона по прочности на осевое сжатие B;
- класс бетона по прочности на осевое растяжение Bt;
- марка по морозостойкости F;
- марка по водонепроницаемости W;
- марка по средней плотности D;
- марка по самонапряжению Sp.
Классом бетона по прочности на осевое сжатие B (МПа) называется временное сопротивление сжатию бетонных кубов с размерами ребра 150 мм, испытанных в соответствии со стандартом через 28 суток хранения при температуре 20±2оС с учетом статистической изменчивости прочности (рис. 6).
Рис. 6. Кривые распределения прочности,
как случайной величины:
n и R – соответственно количество кубов, имеющих одинаковую прочность, и величина прочности; 1 – опытные значения n и R; 2 – теоретическая кривая, характеризующая разброс прочности с учетом статистической изменчивости (кривая Гаусса)
Среднее значение временного сопротивления бетона сжатию, установленное при испытании партии стандартных кубов:
,
где n1, n2, …, nk – число случаев, в которых было установлено временное сопротивление соответственно R1, R2, …, Rk, n – общее число испытаний.
Среднее квадратичное отклонение прочности бетона в партии, характеризующее изменчивость прочности:
,
где Δ1=R1-Rm; Δ2=R2-Rm; …;Δk=Rk—Rm – отклонения.
Коэффициент вариации прочности бетона в партии:
.
Наименьшее контролируемое значение – временное сопротивление B – расположено на расстоянии χSmвлево от значения Rm, т.е.:
,
где χ – число, показатель надежности.
Исходя из значения χVmоценивают обеспеченность гарантируемых значений прочности бетона не менее B. В нормах на проектирование установлена обеспеченность (доверительная вероятность) 0,95. Это имеет место при χ=1,64.
Для тяжелых бетонов установлены классы B 7,5 ÷ B 60.
Аналогичным образом определяют класс бетона по прочности на осевое растяжение.
Класс бетона по прочности на осевое растяжение: Bt 0,8 ÷ Bt 3,2
Марка бетона по морозостойкости – характеризуется числом выдерживаемых бетоном циклов попеременных замораживания и оттаивания в насыщенном водой состоянии. После определенного числа циклов производят испытания бетонных кубов на сжатие. Снижение прочности на 15 % при таком количестве циклов определяет марку бетона по морозостойкости. F 50 ÷ F 500.
Марка бетона по водонепроницаемости – характеризуется предельным давлением воды (кг/см2), при котором еще не наблюдается ее просачивание через испытываемый стандартный образец. W 2 ÷ W 12.
Марка бетона по средней плотности – гарантированная собственная масса бетона (кг/м3): тяжелый бетон D 2200 ÷ D 2500.
Марка бетона по самонапряжению — значение предварительного напряжения в бетоне, МПа, создаваемого в результате его расширения при коэффициенте продольного армирования μ = 0,01, и контролируется на образцах-призмах размером 10×10×40см.
Sp0,6 ÷ Sp 4.
Процесс твердения бетона значительно ускоряется при повышении температуры и влажности среды. При благоприятных условиях твердения прочность бетона может нарастать годами. Твердение бетона при отрицательной температуре резко замедляется или прекращается.
Дата добавления: 2016-12-06; просмотров: 1179 | Нарушение авторских прав | Изречения для студентов
Читайте также:
Рекомендуемый контект:
Поиск на сайте:
© 2015-2020 lektsii.org — Контакты — Последнее добавление
Источник
Класс бетона
Класс бетона (В) — показатель прочности бетона на сжатие и определяется значениями от 0,5 до 120, которые показывают выдерживаемое давление в мегапаскалях (МПа), с вероятностью 95%. Например, класс бетона В50 означает, что данный бетон в 95 случаев из 100 выдержит давление на сжатие до 50 МПа.
По прочности на сжатие бетоны подразделяют на классы:
- Теплоизоляционные (В0,35 — B2).
- Конструкционно-теплоизоляционные (В2,5 — В10).
- Конструкционные бетоны (В12,5 — В40).
- Бетоны для усиленных конструкций (от В45 и выше).
Класс бетона по прочности на осевое растяжение
Обозначается «Bt» и соответствует значению прочности бетона на осевое растяжение в МПа с обеспеченностью 0,95 и принимается в пределах от Bt 0,4 до Bt 6.
Марка бетона
Наряду с классом прочность бетона также задается маркой и обозначается латинской буквой «М». Цифры означают предел прочности на сжатие в кгс/см2.
Разница между маркой и классом бетона не только в единицах измерения прочности (МПа и кгс/см2), но и в гарантии подтверждения этой прочности. Класс бетона гарантирует 95%-ю обеспеченность прочности, в марках используется среднее значение прочности.
Класс бетона прочности по СНБ
Обозначается буквой «С». Цифры характеризуют качество бетона: значение нормативного сопротивления / гарантированная прочность (на осевое сжатие, Н/мм2 (МПа)).
Например, С20/25: 20 — значение нормативного сопротивления fck, Н/мм2, 25 — гарантированная прочность бетона fс, Gcube, Н/мм2.
Применение бетонов в зависимости от прочности
| Класс бетона по прочности | Ближайшая марка бетона по прочности | Применение |
| В0,35-B2,5 | М5-М35 | Применяется для подготовительных работ и не несущих конструкций |
| В3,5-B5 | М50-М75 | Применяется для подготовительных работ перед заливкой монолитных плит и лент фундаментов. Также в дорожном строительстве в качестве бетонной подушки и для установки бордюрного камня. Изготовляется на известняковом, гравийном и гранитном щебне. |
| В7,5 | М100 | Применяется для подготовительных работ перед заливкой монолитных плит и лент фундаментов. Также в дорожном строительстве в качестве бетонной подушки, для установки бордюрного камня, для изготовлении дорожных плит, фундаментов, отмосток, дорожек и т.д. Может быть использован для малоэтажного строительства (1-2 этажа). Изготовляется на известняковом, гравийном и гранитном щебне. |
| B10-В12,5 | М150 | Применяется для изготовления конструктива: перемычки и т.п. Не целесообразно использовать в качестве дорожного покрытия. Может быть использован для малоэтажного строительства (2-3 этажа). Изготовляется на известняковом, гравийном и гранитном щебне. |
| В15-В22,5 | М200-М300 | Прочность бетона марки м250 вполне достаточна для решения большинства строительных задач: фундаменты, изготовление бетонных лестниц, подпорных стен, площадок, и т.д. Используется при монолитном строительстве (около 10 этажей). Изготовляется на известняковом, гравийном и гранитном щебне. |
| В25-В30 | М350-М400 | Применяется для изготовления монолитных фундаментов, свайно-ростверковых ЖБК, плит перекрытий, колонн, ригелей, балок, монолитных стен, чаш бассейнов и иных ответственных конструкций. Используется при высотном монолитном строительстве (30 этажей). Наиболее используемый бетон при производстве ЖБИ. В частности, из конструкционного бетона м-350 делают аэродромные дорожные плиты ПАГ, предназначенные для эксплуатации в условиях экстремальных нагрузок. Многопустотные плиты перекрытий тоже производятся из этой марки бетона. Производство возможно на гравийном и гранитном щебне. |
B35 | М450 | Применяется для изготовления мостовых конструкций, гидротехнических сооружений, банковских хранилищ, специальных ЖБК и ЖБИ: колонн, ригелей, балок, чаш бассейнов и иных конструкций со спецтребованиями. |
B40 | М550 | Применяется для изготовления мостовых конструкций, гидротехнических сооружений, специальных ЖБК, колонн, ригелей, балок, банковских хранилищ, метро, плотин, дамб и иных конструкций со спецтребованиями. Во всех рецептурах, паспортах и сертификатах обозначается как бетон М550. В просторечии за ним укрепилась цифра 500. |
B45-В60 | М600-М800 | Применяется для изготовления мостовых конструкций, гидротехнических сооружений, специальных ЖБК, колонн, ригелей, балок, банковских хранилищ, метро, плотин, дамб и иных конструкций со спецтребованиями. |
Средняя прочность бетона
Среднюю прочность бетона (R) каждого класса определяют при нормативном коэффициенте вариации. Для конструктивных бетонов v=13,5%, для теплоизоляционных бетонов v=18%.
R = В / [0,0980665*(1-1,64 *ν)]
где В — значение класса бетона, МПа;
0,0980665 — переходной коэффициент от МПа к кг/см2.
Таблица соответствия классов и марок
| Класс бетона по прочности (С) по СНБ | Класс бетона по прочности (B) по СНиП (МПа) | Средняя прочность бетона данного класса R | Ближайшая марка бетона по прочности М (кгс/см2) | Отклонение ближайшей марки бетона от средней прочности класса R — M/R*100% | |
|---|---|---|---|---|---|
| МПа | кгс/см2 | ||||
| — | В 0,35 | 0,49 | 5,01 | М5 | +0,2 |
| — | В 0,75 | 1,06 | 10,85 | М10 | +7,8 |
| — | В 1 | 1,42 | 14,47 | М15 | -0,2 |
| — | В 1,5 | 2,05 | 20,85 | М25 | -1,9 |
| — | В 2 | 2,84 | 28,94 | М25 | +13,6 |
| — | В 2,5 | 3,21 | 32,74 | М35 | -6,9 |
| — | В 3,5 | 4,50 | 45,84 | М50 | -9,1 |
| — | В 5 | 6,42 | 65,48 | М75 | -14,5 |
| — | В 7,5 | 9,64 | 98,23 | М100 | -1,8 |
| С8/10 | В10 | 12,85 | 130,97 | М150 | -14,5 |
| С10/12,5 | В12,5 | 16,10 | 163,71 | М150 | +8,4 |
| С12/15 | В15 | 19,27 | 196,45 | М200 | -1,8 |
| С15/20 | В20 | 25,70 | 261,93 | М250 | +4,5 |
| С18/22,5 | В22,5 | 28,90 | 294,5 | М300 | +1,9 |
| С20/25 | В25 | 32,40 | 327,42 | М350 | -6,9 |
| С25/30 | В30 | 38,54 | 392,90 | М400 | -1,8 |
| С30/35 | В35 | 44,96 | 458,39 | М450 | +1,8 |
| С32/40 | В40 | 51,39 | 523,87 | М550 | -5,1 |
| С35/45 | В45 | 57,82 | 589,4 | М600 | +1,8 |
| С40/50 | В50 | 64,24 | 654,8 | М700 | +6,9 |
| С45/55 | В55 | 70,66 | 720,3 | М700 | -2,8 |
Источник
Основные термины
Согласно СП 63.13330.2018 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. СНиП 52-01-2003 существуют следующие виды показателей прочности бетона:
- Класс бетона по прочности на сжатие
- Класс бетона по прочности на осевое растяжение
Класс бетона по прочности на сжатие (В) — это значению кубиковой прочности бетона на сжатие, МПа, с обеспеченностью 0,95 (нормативная кубиковая прочность) [п.6.1.3 СП 63.13330.2018].
Класс бетона по прочности на сжатие (В) — определяется гарантированным сопротивлением сжатию, МПа, эталонного образца-куба, испытанного согласно требованиям государственных стандартов, со статической обеспеченностью 0,95 или ее гарантированной доверительной вероятностью 95% (не менее 95% испытанных образцов имеют прочность не ниже В) [Голышев А.Б. Проектирование железобетонных конструкций: Справочное пособие. 1990 г.].
Класс бетона по прочности на сжатие является основной характеристикой бетона и должен указываться в проектах во всех случаях [Голышев А.Б. Проектирование железобетонных конструкций: Справочное пособие. 1990 г.].
Разница между классом и маркой бетона состоит в обеспеченности принятого сопротивления: для марки эта обеспеченность составляет 0,5 [Голышев А.Б. Проектирование железобетонных конструкций: Справочное пособие. 1990 г.].
Класс бетона по прочности на осевое растяжение (Bt) — это значению прочности бетона на осевое растяжение, МПа, с обеспеченностью 0,95 (нормативная прочность бетона) [п.6.1.3 СП 63.13330.2018].
Допускается принимать иное значение обеспеченности прочности бетона на сжатие и осевое растяжение в соответствии с нормативными документами для отдельных специальных видов сооружений.
Проектный возраст бетона — это возраст, в котором бетон должен приобрести все нормируемые для него показатели качества, назначают при проектировании, исходя из возможных реальных сроков загружения конструкций проектными нагрузками, с учетом способа возведения конструкций и условий твердения бетона. При отсутствии этих данных класс бетона устанавливают в проектном возрасте 28 сут [п.6.1.5 СП 63.13330.2018].
Нормируемая прочность бетона — это прочность бетона в проектном возрасте или ее доля в промежуточном возрасте, установленная в нормативном или техническом документе, по которому изготавливают БСГ или конструкцию [п.3.1.1 ГОСТ 18105].
БСГ — это бетонная смесь, готоая к применению
Требуемая прочность бетона — минимально допустимое среднее значение прочности бетона в контролируемых партиях БСГ или конструкций, соответствующее нормируемой прочности бетона при ее фактической однородности [п.3.1.2 ГОСТ 18105].
Фактический класс бетона по прочности -значение класса бетона по прочности монолитных конструкций, рассчитанное по результатам определения фактической прочности бетона и ее однородности в контролируемой партии [п.3.1.3 ГОСТ 18105].
Фактическая прочность бетона — среднее значение прочности бетона в партиях БСГ или конструкций, рассчитанное по результатам ее определения в контролируемой партии [п.3.1.4 ГОСТ 18105].
Разрушающие методы определения прочности бетона — это методы определения прочности бетона по контрольным образцам, изготовленным из бетонной смеси по ГОСТ 10180 или отобранным из конструкций по ГОСТ 28570 [п.3.1.18 ГОСТ 18105].
Прямые неразрушающие методы определения прочности бетона — это методы определения прочности бетона по «отрыву со скалыванием» и «скалыванию ребра» по ГОСТ 22690 [п.3.1.19 ГОСТ 18105].
Косвенные неразрушающие методы определения прочности бетона — это методы определение прочности бетона по предварительно установленным градуировочным зависимостям между прочностью бетона, определенной одним из разрушающих или прямых неразрушающих методов, и косвенными характеристиками прочности, определяемыми по ГОСТ 22690 и ГОСТ 17624 [п.3.1.20 ГОСТ 18105].
Определение прочности бетона
Согласно п.5.5.5 СП 70.13330.2012 контроль прочности бетона монолитных конструкций в промежуточном и проектном возрасте следует проводить статистическими методами по ГОСТ 18105, ГОСТ 31914, применяя неразрушающие методы определения прочности бетона по ГОСТ 17624 и ГОСТ 22690 или разрушающий метод по ГОСТ 28570 при сплошном контроле прочности (каждой конструкции).
Примечание — Применение нестатистических методов контроля, а также методов определения прочности бетона по контрольным образцам, изготовленным у места бетонирования конструкций, допускается только в исключительных случаях, предусмотренных в ГОСТ 18105 и ГОСТ 31914.
Источник
Прочность бетона на растяжение в 15…20 раз меньше, чем при сжатии. Повышение прочности бетона на растяжение может быть достигнуто увеличением расхода цемента, уменьшением В/Ц, применением щебня с шероховатой поверхностью. Временное сопротивление бетона осевому растяжению Rbt определяют испытаниями:
1) на разрыв – образцов в виде восьмерки (рис. 4, а);
2) на раскалывание – образцов в виде цилиндров (рис. 4, б);
3) на изгиб – бетонных балок (рис. 4, в): ,
где χ – учитывает криволинейный характер эпюры напряжений в бетоне растянутой зоны.
а) б)
в)
Рис. 4. Схемы испытания образцов для определения прочности бетона
при осевом растяжении:а — на разрыв; б – на раскалывание; в – на изгиб.
Прочность бетона на срез и скалывание
Срез – разделение элемента на 2 части по сечению, к которому приложены перерезывающие силы (рис. 5, а). Временное сопротивление бетона на срез: .
Сопротивление бетона скалыванию (рис. 5, б) возникает при изгибе балок до появления в них наклонных трещин: .
а) б)
Рис. 5. Схемы испытания образцов на срез (а) и скалывание (б).
Классы и марки бетона
Качество конструкционного бетона характеризуется классами и марками в зависимости от назначения железобетонных конструкций и условий эксплуатации. Строительные нормы устанавливают следующие показатели качества бетона:
- класс бетона по прочности на осевое сжатие B;
- класс бетона по прочности на осевое растяжение Bt;
- марка по морозостойкости F;
- марка по водонепроницаемости W;
- марка по средней плотности D;
- марка по самонапряжению Sp.
Классом бетона по прочности на осевое сжатие B (МПа) называется временное сопротивление сжатию бетонных кубов с размерами ребра 150 мм, испытанных в соответствии со стандартом через 28 суток хранения при температуре 20±2оС с учетом статистической изменчивости прочности (рис. 6).
Рис. 6. Кривые распределения прочности,
как случайной величины:
n и R – соответственно количество кубов, имеющих одинаковую прочность, и величина прочности; 1 – опытные значения n и R; 2 – теоретическая кривая, характеризующая разброс прочности с учетом статистической изменчивости (кривая Гаусса)
Среднее значение временного сопротивления бетона сжатию, установленное при испытании партии стандартных кубов:
,
где n1, n2, …, nk – число случаев, в которых было установлено временное сопротивление соответственно R1, R2, …, Rk, n – общее число испытаний.
Среднее квадратичное отклонение прочности бетона в партии, характеризующее изменчивость прочности:
,
где Δ1=R1-Rm; Δ2=R2-Rm; …;Δk=Rk—Rm – отклонения.
Коэффициент вариации прочности бетона в партии:
.
Наименьшее контролируемое значение – временное сопротивление B – расположено на расстоянии χSmвлево от значения Rm, т.е.:
,
где χ – число, показатель надежности.
Исходя из значения χVmоценивают обеспеченность гарантируемых значений прочности бетона не менее B. В нормах на проектирование установлена обеспеченность (доверительная вероятность) 0,95. Это имеет место при χ=1,64.
Для тяжелых бетонов установлены классы B 7,5 ÷ B 60.
Аналогичным образом определяют класс бетона по прочности на осевое растяжение.
Класс бетона по прочности на осевое растяжение: Bt 0,8 ÷ Bt 3,2
Марка бетона по морозостойкости – характеризуется числом выдерживаемых бетоном циклов попеременных замораживания и оттаивания в насыщенном водой состоянии. После определенного числа циклов производят испытания бетонных кубов на сжатие. Снижение прочности на 15 % при таком количестве циклов определяет марку бетона по морозостойкости. F 50 ÷ F 500.
Марка бетона по водонепроницаемости – характеризуется предельным давлением воды (кг/см2), при котором еще не наблюдается ее просачивание через испытываемый стандартный образец. W 2 ÷ W 12.
Марка бетона по средней плотности – гарантированная собственная масса бетона (кг/м3): тяжелый бетон D 2200 ÷ D 2500.
Марка бетона по самонапряжению — значение предварительного напряжения в бетоне, МПа, создаваемого в результате его расширения при коэффициенте продольного армирования μ = 0,01, и контролируется на образцах-призмах размером 10×10×40см.
Sp0,6 ÷ Sp 4.
Процесс твердения бетона значительно ускоряется при повышении температуры и влажности среды. При благоприятных условиях твердения прочность бетона может нарастать годами. Твердение бетона при отрицательной температуре резко замедляется или прекращается.
Источник