Прочность бетона в20 на растяжение
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 сжатие, изгиб, растяжение
- Главная
- Справочник
Показатели прочности бетона
Прочность бетона на сжатие
Прочность бетона (способность сопротивляться разрушению) на сжатие – основной параметр, определяющий выбор конкретной марки этого стройматериала. При основных нагрузках на бетон в ходе эксплуатации конструкций зданий и сооружений — вертикально направленных, предел прочности бетона именно на сжатие должен иметь максимально высокие значения среди всех рассматриваемых вариантов.
Марочная (проектная) прочность бетона доводиться искусственным камнем по истечении 28 дней (4 недели). Достижение прочности бетона во времени существенно зависит от внешних условий твердения, таких как влажность и температура: чем выше температура, тем быстрее бетон достигает отметки нормативной прочности.
Прочность бетона и его состав
Зависимость прочности бетона на сжатие от его состава в основном определяется рациональным подбором заполнителей, причем учитывается не только их прочностные характеристики, но и размер зерна. В итоге, для строительства наиболее ответственных объектов (мосты, гидротехнические сооружения, высотные здания) для формирования смеси используются дорогостоящие крупнозернистые твердые породы (диаметр зерна 80-100 мм), обеспечивающие максимальную (нормативную) прочность бетона в МПа.
Средняя прочность бетона на сжатие достигается применением в качестве заполнителя смеси гравия со средним размером зерна (5-20 мм), желательно еще и с предварительной очисткой заполнителя струей воды. В качестве мелкого заполнителя для таких марок бетона применяется смесь крупного и мелкого песка, повышающих плотность цементного теста и одновременно предел прочности бетона при сжатии за счет снижения количества полостей. Кроме этого, снижение размеров и числа полостей в застывающей смеси существенно продлевает срок службы бетона.
Прочность бетона на растяжение
Проектная прочност бетона на растяжение существенно меньше, чем на сжатие, и зачастую случаев при проектировании не учитывается, так как ее важность ограничивается рассмотрением возможности растрескивания материала при перепадах температуры. Значение прочности бетона на растяжение варьируется в пределах от 1/20 его нагрузочной способности у «молодого» бетона до 1/8 у «старого» бетона. Наибольшее значение прочность бетона на растяжение имеет при подборе материала для дорожного строительства, производимого без дополнительного армирования. В данных случаях при неверном выборе марки материала вполне реальна деформация бетона и быстрое разрушение дорожного покрытия.
Прочность бетона на изгиб
Показатель прочности бетона на изгиб, которая тоже существенно меньше прочности на сжатие, имеет значение на стадии начального возведения несущего контура конструкции. Применение металлической арматуры при формировании несущего каркаса существенно повышает коэффициент прочности бетона на изгиб. Заказать бетон с любыми прочностными и эксплуатационными характеристиками по самой выгодной цене в Нижнем Новгороде можно у компании «Первый Бетонный Завод» — непосредственного производителя широкого спектра марок этого стройматериала.
Таблица «Зависимость марки и класса бетона от прочности»
| Класс бетона | Средняя прочность, кгс/кв.см | Ближайшая марка бетона |
|---|---|---|
| В3,5 | 46 | М50 |
| B7,5 | 698 | M100 |
| В10 | 121 | М150 |
| В12,5 | 164 | M150 |
| В15 | 196 | М200 |
| В20 | 262 | M250 |
| В25 | 327 | М350 |
| В30 | 393 | M400 |
Более подробную консультацию по характеристикам бетона и способах его оптимального применения вы можете получить, позвонив нашему специалисту по тел.: 8 953 415-95-41. Для вашего объекта будет подобрана оптимальная смесь бетона, доставка до места в Нижнем Новгороде и области, способ заливки.
Источник
Класс бетона на сжатие и растяжение
В зависимости от соответствующего подбора состава и последующего испытания контрольных образцов определяют класс и марку бетона. Бетон имеет высокое сопротивление сжатию, вследствие чего этот материал широко применяют в различных железобетонных конструкциях.
Класс бетона по прочности на сжатие — это временное сопротивление, полученное в результате испытания на сжатие бетонных образцов кубической формы с размером ребра 150 мм, в возрасте 28 дней и при температуре их хранения 200 С.
Согласно ГОСТу установлены следующие классы по прочности бетона на сжатие.
Для легких бетонов: В10; В12,5; В15; В30; В20; В35; В40; где цифры обозначают давление в МПа.
Для тяжелых бетонов: В10; В12,5; В15; В30; В20; В35; В40; В50; В45; В55; В60.
В том же диапазоне до В40 для бетонов мелкозернистой структуры на песке с модулями крупности 2,1 и выше.
До В30 в том же диапазоне для мелкозернистых бетонов с модулем крупности не более 1.
Оптимальные значения прочности бетона на сжатие выбирают с учетом технико-экономических соображений: типа железобетонной конструкции, способа ее изготовления, условий эксплуатации и т. д.
Классы бетона по прочность на растяжение В1,2; В1,6; В2,4; В2; В2,8; В3,2 характеризуют прочность бетона на растяжение, при этом учитывают статистическую изменчивость прочности.
Основы прочности бетона
По своей структуре бетон неоднородный материал и поэтому под действием внешней нагрузки он находится в сложном напряженном состоянии. Набор прочности бетоном происходит в течение нескольких недель с его изготовления. При сжатии бетонного образца, воспринимают нагрузку более жесткие частицы, обладающие большим модулем упругости. По плоскостям соединения этих частиц возникают силы, способствующие нарушить их связь. В тоже время в ослабленных пустотами и порами местах происходит концентрация напряжения. Согласно теории упругости вокруг отверстий в материале, находящемся под действием сжатия возникает концентрация уравновешивающих сжимающих и растягивающих напряжений, параллельных сжимающей силе.
Так как бетон содержит много пустот и пор, то растягивающие напряжения у одной поры передаются на соседние, в результате чего в испытываемом образце при сжатии кроме продольных сжимающих напряжений возникают и растягивающие напряжения в поперечном направлении. Именно в поперечном направлении вследствие разрыва бетона происходит разрушение сжимаемого образца. Сначала появляются микроскопические трещины по всему объему сжимаемого образца, которые с возрастанием нагрузки соединяются, образуя трещины параллельные направлению действия сжимающей силы или под небольшим наклоном. Затем трещины раскрываются, и наступает разрушение бетонного образца.
Согласно результатам испытаний опытных образцов, прочность бетона на сжатие в 10 – 15 раз больше, чем прочность бетона при растяжении. Кроме того с увеличением класса бетона уменьшается относительная прочность при растяжении. Так же опыты показывают еще больший разброс прочности при испытании на растяжение по сравнению со сжатием и коэффициенты вариации прочностей бетонов.
Такие факторы, как увеличение количества цемента в бетонной смеси, применение шероховатого щебня, уменьшение водоцементного соотношения повышают прочность бетона при растяжении, что можно увидеть на графике набора прочности бетоном.
Испытание затвердевшего раствора
Для таких методов берут уже застывшие образцы с минимальным сроком выдержки 28 дней. Если нужно узнать особые качества, срок может меняться.
Испытания на прочность
Испытания на прочность можно разделить на два вида:
· механические, с разрушением бетона;
· механические неразрушающие. Дают возможность повторить манипуляцию на одном и том же образце для того, чтобы изучить изменения свойств материала во времени.
Многие из методов являются лабораторными с применением испытательных прессов и т.д. Некоторые можно осуществить собственноручно, имея соответствующие приборы.
Расчет закладных деталей
Расчет анкеров, приваренных втавр к плоским элементам стальных закладных деталей, на действие изгибающих моментов, нормальных и сдвигающих сил от статической нагрузки, расположенных в одной плоскости симметрии закладной детали (черт.2), должен производиться по формуле
(112)
где — суммарная площадь поперечного сечения анкеров наиболее напряженного ряда;
— наибольшее растягивающее усилие в одном ряду анкеров, равное:
(113)
— сдвигающее усилие, приходящееся на один ряд анкеров, равное:
(114)
— наибольшее сжимающее усилие в одном ряду анкеров, определяемое по формуле
(115)
Черт.2. Схема усилий, действующих на закладную деталь
В формулах (112)-(115):
— соответственно момент, нормальная и сдвигающая силы, действующие на закладную деталь; момент определяется относительно оси, расположенной в плоскости наружной грани пластины и проходящей через центр тяжести всех анкеров;
— число рядов анкеров вдоль направления сдвигающей силы; если не обеспечивается равномерная передача сдвигающей силы на все ряды анкеров, то при определении сдвигающего усилия учитывается не более четырех рядов;
— расстояние между крайними рядами анкеров;
— коэффициент, определяемый при анкерных стержнях диаметром 8-25 мм для тяжелого и мелкозернистого бетонов классов В12,5-В50 и легкого бетона классов В12,5-В30 по формуле
(116)
но принимаемый не более 0,7; для тяжелого и мелкозернистого бетонов классов выше В50 коэффициент принимается как для класса В50, а для легкого бетона классов выше В30 — как для класса В30,
здесь — в МПа;
— площадь анкерного стержня наиболее напряженного ряда, см ;
— коэффициент, принимаемый равным для бетона:
тяжелого. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1,0
мелкозернистого групп:
А. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,8
Б и В. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .0,7
легкого. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
( — средняя плотность бетона, кг/м );
— коэффициент, определяемый по формуле
(117)
но принимаемый не менее 0,15;
здесь при (имеется прижатие);
при (нет прижатия); если в анкерах отсутствуют растягивающие усилия, коэффициент принимается равным единице.
Площадь сечения анкеров остальных рядов должна приниматься равной площади сечения анкеров наиболее напряженного ряда.
В формулах (113) и (115) нормальная сила считается положительной, если направлена от закладной детали (см. черт.18), и отрицательной — если направлена к ней. В случаях, когда нормальные усилия и , а также сдвигающее усилие при вычислении по формулам (113)-(115) получают отрицательные значения, в формулах (112)-(114) и (117) их принимают равными нулю. Кроме того, если получает отрицательное значение, то в формуле (114) принимается
При расположении закладной детали на верхней (при бетонировании) поверхности изделия коэффициент уменьшается на 20 %, а значение принимается равным нулю.
В закладной детали с анкерами, приваренными внахлестку под углом от 15 до 30°, наклонные анкера рассчитываются на действие сдвигающей сипы (при , где — отрывающая сила) по формуле
(118)
где — суммарная площадь поперечного сечения наклонных анкеров;
— см. п.3.44.
При этом должны устанавливаться нормальные анкера, рассчитываемые по формуле (112) при = 1,0 и при значениях , равных 0,1 сдвигающего усилия, определяемого по формуле (114).
Конструкция сварных закладных деталей с приваренными к ним элементами, передающими нагрузку на закладные детали, должна обеспечивать включение в работу анкерных стержней в соответствии с принятой расчетной схемой. Внешние элементы закладных деталей и их сварные соединения рассчитываются согласно #M12291 9056425СНиП II-23-81*#S. При расчете пластин и фасонного проката на отрывающую силу принимается, что они шарнирно соединены с нормальными анкерными стержнями. Кроме того, толщина пластины расчетной закладной детали, к которой привариваются в тавр анкера, должна проверяться из условия
(119)
где — диаметр анкерного стержня, требуемый по расчету;
— расчетное сопротивление стали на срез, принимаемое согласно #M12291 9056425СНиП II-23-81*#S.
При применении типов сварных соединений, обеспечивающих большую зону включения пластины в работу при вырывании из нее анкерного стержня, и соответствующем обосновании возможна корректировка условия (119) для этих сварных соединений.
Толщина пластины должна также удовлетворять технологическим требованиям по сварке.
К продольной оси элемента
Для изгибаемых, растянутых и внецентренно сжатых железобетонных элементов усилия, воспринимаемые нормальными к продольной оси сечениями при образовании трещин, определяются исходя из следующих положений:
сечения после деформации остаются плоскими;
наибольшее относительное удлинение крайнего растянутого волокна бетона равно
напряжения в бетоне сжатой зоны (если она имеется) определяются с учетом упругих или неупругих деформаций бетона, при этом наличие неупругих деформаций учитывается уменьшением ядрового расстояния r (см. п. 4.5);
напряжения в бетоне растянутой зоны распределены равномерно и равны по величине
напряжения в ненапрягаемой арматуре равны алгебраической сумме напряжений, отвечающих приращению деформаций окружающего бетона, и напряжений, вызванных усадкой и ползучестью бетона;
напряжения в напрягаемой арматуре равны алгебраической сумме ее предварительного напряжения (с учетом всех потерь) и напряжения, отвечающего приращению деформаций окружающего бетона.
Указания данного пункта не распространяются на элементы, рассчитываемые на воздействие многократно повторяющейся нагрузки (см. п.4.10).
При определении усилий, воспринимаемых сечениями элементов с предварительно напряженной арматурой без анкеров, на длине зоны передачи напряжения (см. п.2.29) при расчете по образованию трещин должно учитываться снижение предварительного напряжения в арматуре и путем умножения на коэффициент согласно поз. 5 табл.24*.
Расчет предварительно напряженных центрально-обжатых железобетонных элементов при центральном растяжении силой должен производиться из условия
где — усилие, воспринимаемое сечением, нормальным к продольной оси элемента, при образовании трещин и определяемое по формуле
4.5. Расчет изгибаемых, внецентренно сжатых, а также внецентренно растянутых элементов по образованию трещин производится из условия
где — момент внешних сил, расположенных по одну сторону от рассматриваемого сечения, относительно оси, параллельной нулевой линии и проходящей через ядровую точку, наиболее удаленную от растянутой зоны, трещинообразование которой проверяется;
— момент, воспринимаемый сечением, нормальным к продольной оси элемента, при образовании трещин и определяемый по формуле
здесь — момент усилия относительно той же оси, что и для определения ; знак момента определяется направлением вращения (“плюс” — когда направления вращения моментов и противоположны; “минус” — когда направления совпадают).
Усилие рассматривают:
для предварительно напряженных элементов — как внешнюю сжимающую силу;
для элементов, выполняемых без предварительного напряжения, — как внешнюю растягивающую силу, определяемую по формуле (8), принимая напряжения и в ненапрягаемой арматуре численно равными значениям потерь от усадки бетона по поз. 8 табл.5 (как для арматуры, натягиваемой на упоры).
Значение определяется по формулам:
для изгибаемых элементов (черт.19,а)
для внецентренно сжатых элементов (черт.19, б)
для внецентренно растянутых элементов (черт.19, в)
Значения определяются:
при расчете по образованию трещин в зоне сечения, растянутой от действия внешних нагрузок, но сжатой от действия усилия предварительного обжатия (см. черт.3.), по формуле
при расчете по образованию трещин в зоне сечения, растянутой от действия усилия предварительного обжатия (черт.20), по формуле
Черт.3. Схемы усилий и эпюры напряжений в поперечном сечении элемента
при расчете его по образованию трещин, нормальных к продольной оси элемента, в зоне сечения,
растянутой от действия внешних нагрузок, но сжатой от действия усилия предварительного обжатия
— при изгибе; б — при внецентренном сжатии; в — при внецентренном растяжении;
1 — ядровая точка; 2 — центр тяжести приведенного сечения
Черт.4. Схема усилий и эпюра напряжений в поперечном сечении элемента при расчете
его по образованию трещин, нормальных к продольной оси элемента, в зоне сечения,
растянутой от действия усилия предварительного обжатия
1 — ядровая точка; 2 — центр тяжести приведенного сечения
В формулах (127)-(130)
— расстояние от центра тяжести приведенного сечения до ядровой точки, наиболее удаленной от растянутой зоны, трещнообразование которой проверяется.
Значение определяется для элементов:
внецентренно сжатых, изгибаемых предварительно напряженных, а также для внецентренно растянутых, если удовлетворяется условие
по формуле
внецентренно растянутых, если не удовлетворяется условие (131), по формуле
изгибаемых, выполняемых без предварительного напряжения арматуры, по формуле
В формулах (132) и (133):
но принимается не менее 0,7 и не более 1,0;
здесь — максимальное напряжение в сжатом бетоне от внешней нагрузки и усилия предварительного напряжения, вычисляемое как для упругого тела по приведенному сечению;
— определяется согласно указаниям п.4.7;
.
Для стыковых сечений составных и блочных конструкций, выполняемых без применения клея в швах, при расчете их по образованию трещин (началу раскрытия швов) значение в формулах (123) и (125) принимается равным нулю.
При расчете по образованию трещин элементов на участках с начальными трещинами в сжатой зоне (см. п.1.18) значение для зоны, растянутой от действия внешней нагрузки, определенное по формуле (125), необходимо снижать на .
Коэффициент определяется по формуле
причем при получении отрицательных значений он принимается равным нулю.
В формуле (136):
— определяется по формуле (168) для зоны с начальными трещинами, но принимается не менее 0,45;
но не более 1,4;
здесь — расстояние от центра тяжести приведенного сечения до крайнего волокна бетона, растянутого внешней нагрузкой.
Для конструкций, армированных проволочной арматурой и стержневой арматурой класса А-VI и Ат-VII, значение , полученное по формуле (137), снижается на 15%.
Момент сопротивления приведенного сечения для крайнего растянутого волокна (с учетом неупругих деформаций растянутого бетона) определяется в предположении отсутствия продольной силы и усилия предварительного обжатия по формуле
Положение нулевой линии определяется из условия
В конструкциях, армированных предварительно напряженными элементами (например, брусками), при определении усилий, воспринимаемых сечениями при образовании трещин в предварительно напряженных элементах, площадь сечения растянутой зоны бетона, не подвергаемая предварительному напряжению, в расчете не учитывается.
При проверке возможности исчерпания несущей способности одновременно с образованием трещин (см. п.1.19) усилие, воспринимаемое сечением при образовании трещин, определяется по формулам (123) и (125) с заменой значения на при коэффициенте (см. п.1.27).
Расчет по образованию трещин при действии многократно повторяющейся нагрузки производится из условия
где — максимальное нормальное растягивающее напряжение в бетоне, определяемое согласно указаниям п.3.47.
Расчетное сопротивление бетона растяжению в формулу (140) вводится с коэффициентом условий работы , принимаемым по табл.16.
Класс бетона на сжатие и растяжение
В зависимости от соответствующего подбора состава и последующего испытания контрольных образцов определяют класс и марку бетона. Бетон имеет высокое сопротивление сжатию, вследствие чего этот материал широко применяют в различных железобетонных конструкциях.
Класс бетона по прочности на сжатие — это временное сопротивление, полученное в результате испытания на сжатие бетонных образцов кубической формы с размером ребра 150 мм, в возрасте 28 дней и при температуре их хранения 200 С.
Согласно ГОСТу установлены следующие классы по прочности бетона на сжатие.
Для легких бетонов: В10; В12,5; В15; В30; В20; В35; В40; где цифры обозначают давление в МПа.
Для тяжелых бетонов: В10; В12,5; В15; В30; В20; В35; В40; В50; В45; В55; В60.
В том же диапазоне до В40 для бетонов мелкозернистой структуры на песке с модулями крупности 2,1 и выше.
До В30 в том же диапазоне для мелкозернистых бетонов с модулем крупности не более 1.
Оптимальные значения прочности бетона на сжатие выбирают с учетом технико-экономических соображений: типа железобетонной конструкции, способа ее изготовления, условий эксплуатации и т. д.
Классы бетона по прочность на растяжение В1,2; В1,6; В2,4; В2; В2,8; В3,2 характеризуют прочность бетона на растяжение, при этом учитывают статистическую изменчивость прочности.
Основы прочности бетона
По своей структуре бетон неоднородный материал и поэтому под действием внешней нагрузки он находится в сложном напряженном состоянии. Набор прочности бетоном происходит в течение нескольких недель с его изготовления. При сжатии бетонного образца, воспринимают нагрузку более жесткие частицы, обладающие большим модулем упругости. По плоскостям соединения этих частиц возникают силы, способствующие нарушить их связь. В тоже время в ослабленных пустотами и порами местах происходит концентрация напряжения. Согласно теории упругости вокруг отверстий в материале, находящемся под действием сжатия возникает концентрация уравновешивающих сжимающих и растягивающих напряжений, параллельных сжимающей силе.
Так как бетон содержит много пустот и пор, то растягивающие напряжения у одной поры передаются на соседние, в результате чего в испытываемом образце при сжатии кроме продольных сжимающих напряжений возникают и растягивающие напряжения в поперечном направлении. Именно в поперечном направлении вследствие разрыва бетона происходит разрушение сжимаемого образца. Сначала появляются микроскопические трещины по всему объему сжимаемого образца, которые с возрастанием нагрузки соединяются, образуя трещины параллельные направлению действия сжимающей силы или под небольшим наклоном. Затем трещины раскрываются, и наступает разрушение бетонного образца.
Согласно результатам испытаний опытных образцов, прочность бетона на сжатие в 10 – 15 раз больше, чем прочность бетона при растяжении. Кроме того с увеличением класса бетона уменьшается относительная прочность при растяжении. Так же опыты показывают еще больший разброс прочности при испытании на растяжение по сравнению со сжатием и коэффициенты вариации прочностей бетонов.
Такие факторы, как увеличение количества цемента в бетонной смеси, применение шероховатого щебня, уменьшение водоцементного соотношения повышают прочность бетона при растяжении, что можно увидеть на графике набора прочности бетоном.
Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
Источник