Осевое растяжение при классе прочности
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
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
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: 1181 | Нарушение авторских прав | Изречения для студентов
Читайте также:
Рекомендуемый контект:
Поиск на сайте:
© 2015-2020 lektsii.org — Контакты — Последнее добавление
Источник
По
прочности на осевое растяжение тяжелые
и легкие бетоны подразделяют на классы:
Вt0,4;
Вt0,8;
Вt1,2;
Вt1,6;
Вt2;
Вt2,4;
Вt3,2;
Вt3,6;
Вt4,0
или марки: Рt5;
Рt10;
Рt20;
Рt25;
Рt30;
Рt35;
Рt40;
Рt45;
Рt50.
Они назначаются для бетонов, применяемых
в резервуарах для воды, внецентренно
нагруженных колонн и др.
Оборудование
и материалы:
проба бетонной смеси, комплект форм для
изготовления образцов-восьмерок или
призм, кельма, секундомер, лабораторная
виброплощадка, стальной стержень
диаметром 16 мм. Камера для хранения
образцов, разрывная машина, мерная
линейка или штангенциркуль.
Проведение
испытаний.
Предел прочности на осевое растяжение
определяется на образцах-восьмерках с
размером рабочего сечения средней части
70×70, 100×100, 150×150, 200×200 мм (Рисунок3.11.1) или
призм квадратного сечения размером
100×100×400, 150×150×600 и 200×200×800 мм. Методика
изготовления и выдерживания образцов
та же, что и при испытании на сжатие.
Испытание
проводят на разрывной машине. Образец
закрепляют так, чтобы его геометрическая
ось проходила через центр шарниров
захватов. Напряжение в образце при
нагружении до его разрушения должно
возрастать с постоянной скоростью
(0,05±0,02) МПа в секунду.
Предел
прочности бетона на осевое растяжение
определяют по формуле:
где
–
предел прочности бетона на осевое
растяжение, МПа; Р- разрушающая нагрузка,
Н;F-
средняя площадь рабочего сечения
образца, м2;
β-
масштабный коэффициент прочности бетона
для перехода к образцам базового размера
с рабочим сечением 150×150 мм. Определяется
опытным путем или приблизительно
принимается по Таблице11.2.
Рисунок
11.1- Образцы восьмерки
Прочность
бетона на растяжение вычисляют как
среднее арифметическое двух наибольших
значений результатов испытаний трех
образцов.
Результаты
испытаний записывают в Таблицу11.4.
Таблица
11. 4Определение прочности бетона на
осевое растяжение
Показатель | Номер | ||
1 | 2 | 3 | |
Размеры | |||
a, | |||
b, | |||
Площадь | |||
Разрушающая | |||
Предел | |||
Среднее |
11.3 Определение прочности бетона на растяжение при изгибе
По
прочности на растяжение при изгибе
бетон подразделяют на классы: Вtb0,4;
Вtb0,8;
Вtb1,2;
Вtb1,6;
Вtb2,0;
Вtb2,4;
Вtb2,8;
Вtb3,2;
Вtb3,6;
Вtb4,0;
Вtb4,4;
Вtb4,8;
Вtb5,2;
Вtb5,6;
Вtb6,0;
Вtb6,4;
Вtb6,8;
Вtb7,2;
Вtb8;
или
маркиРtb5;
Рtb10;
Рtb15;
Рtb20;
Рtb25;
Рtb30;
Рtb35;
Рtb40;
Рtb45;
Рtb50;
Рtb55;
Рtb60;
Рtb65;
Рtb70;
Рtb75;
Рtb80;
Рtb85;
Рtb90;
Рtb100.
Их назначают, например, при проектировании
бетонов для дорожных и аэродромных
покрытий.
Рисунок
11.2 Схема испытания бетонных образцов
на растяжение при изгибе: 1-траверса,
2-испытательная призма, 3- неподвижная
опора, 4- подвижная опора
Оборудование
и материалы:
проба бетонной смеси, формы для
изготовления образцов, устройство для
испытания бетона на растяжение при
изгибе, гидравлический пресс, стальной
стержень диаметром 16 м, кельма, секундомер.
Лабораторная виброплощадка, камера для
хранения образцов.
Проведение
испытаний.
Прочность бетона на растяжение при
изгибе определяют испытанием образцов
– призм в возрасте 28 сут. Размер образов
зависит от наибольшей крупности
заполнителя и принимается: 100×100×400 мм
– при D=20
мм и менее, 150×150×600 мм — при D=40
мм и 200×200×800 мм – при D=70
мм.
Методика
изготовления образцов такая же. Как и
при испытании бетона на сжатие.
Освобождение образцов от форм следует
производить не ранее 4 суток после их
изготовления.
Испытание
образцов выполняется на гидравлическом
прессе по схеме, приведенной на Рисунке
11.2.
Нагрузки
на образец-призму должны передаваться
перпендикулярно слою укладки бетонной
смеси со скоростью (0,5Δ0,02) МПа в секунду
до разрушения образца. Образец должен
разрушаться в средне трети пролета,
если же в другом месте. То этот результат
не учитываю при определении средней
прочности. Предел прочности отдельного
образца Rtb,
МПа вычисляют по формуле:
Rtb=β/×Pl/(bh2)
где
Rtb
— предел прочности на растяжение при
изгибе, МПа; P
— разрушающая нагрузка, Н; l—
расстояние между опорами, м; b—
ширина призмы, м; h—
высота призмы, м; β/
— масштабный коэффициент для перехода
к образцам базового размера сечением
150х150 мм β/=βγ.
Значение β принимается по таблице 2, а
коэффициент γ по таблице 6.
Результаты
испытания записывают в таблицу 11.5.
Для
перехода от прочности бетона на растяжение
при изгибе к прочности на осевое
растяжение служат коэффициенты,
приведенные в Таблице11.5.
Таблица
11.5Определение прочности бетона на
растяжение при изгибе
Показатель | Номер | ||
1 | 2 | 3 | |
Ширина | |||
Высота | |||
Расстояние | |||
Разрушающая | |||
Предел | |||
Среднее |
Таблица
11.6Минимальные значения переходных
коэффициентов γ
Марки | Коэффициент |
Pt20(Bt1,6) | 0,58 |
Pt25(Bt2,0) | 0,57 |
Pt30(Bt2,4) | 0,55 |
Pt35(Bt2,8) | 0,52 |
Pt40(Bt3,2) | 0,50 |
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
Источник