Прочность бетона при осевом сжатии. В соответствии с требованиями ГОСТ контроль прочности бетона при сжатии выполняют посредствам испытания кубика с размером ребра 15 см. В реальных конструкциях работа сжатого бетона наиболее близка к его работе при испытании призм.

Действительную (призменную) прочность бетона можно определить из результатов испытаний призм с соотношением размеров или определить по эмпирической формуле:

,

где – кубиковая прочность бетона.

Прочность бетона при растяжении зависит от прочности цементного камня, прочности его сцепления с заполнителем и прочности заполнителя. Она в 10-20 раз меньше кубиковой прочности и обладает большим разбросом.

Прочность бетона при растяжении можно определить испытанием на разрыв образцов в виде восьмерок, балочек – на изгиб, цилиндра и кубов – на раскалывание или определить по формуле:

.

Прочность бетона при срезе. Под срезом понимают разделение и смещение частей элемента по сечению, к которому приложены перерезывающие силы. В строительных конструкциях срез, особенно в чистом виде, встречается редко. При необходимости прочность бетона при срезе можно определить по формуле:

.

Прочность бетона при скалывании. Сопротивление бетона скалыванию встречается в балках, в зонах совместного действия изгибающих моментов и поперечных сил до появления наклонных трещин. Прочность бетона при скалывании обладает большим разбросом и в 1,5-2 раза выше , т. е.

.

Прочность бетона при длительной нагрузке. В бетоне при длительной нагрузке развиваются пластические деформации, происходит перераспределение напряжений, образуются и накапливаются микротрещины, что приводит к снижению прочности бетона. Предел длительного сопротивления бетона .

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

При ударной нагрузке прочность бетона увеличивается за счет энергопоглощающей способности конструкций и работы бетона в упругой стадии. При времени загружения 0,1 с. коэффициент динамического упрочнения бетона равен 1,2.

Прочность бетона при многократно повторных нагрузках. При таком нагружении в бетоне образуются и постепенно накапливаются микротрещины, что приводит к снижению его прочности. Предел выносливости бетона (предел прочности при многократно повторных нагрузках) зависит от числа циклов нагружения и коэффициента ассиметрии цикла , его наименьшее значение .

7. Виды деформаций бетона

Бетон является упруго-пластическим материалом, при его нагружении возникают упругие (обратимые, восстанавливающиеся после разгрузки) и пластические (неупругие, необратимые) деформации.

По характеру возникновения различают деформации:

−  силовые, которые развиваются в основном в направлении действия сил;

−  объемные, развиваются во всех направлениях под влиянием усадки, от изменения температуры и влажности;

Силовые деформации в зависимости от характера и длительности действия нагрузки разделяют на три категории:

−  деформации при однократном загружении кратковременной нагрузкой;

−  деформации при длительном действии нагрузки;

−  деформации при многократном повторении нагрузки.

а

 

б

 
8. Деформации бетона при однократном загружении
кратковременной нагрузкой

 

 

 

 

 

 

 

 

растяжение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 4 Диаграммы деформирования бетона:
а) общая, б) при ступенчатом нагружении.

При загружении бетонного образца в нем появляются деформации , которые состоят из упругих , восстанавливающихся после разгружения и пластических , остаточных. При нагружении диаграмма «» – выпуклая, при разгрузке – вогнутая. Пластические деформации содержат около 10% деформаций упругого последействия , которые восстанавливаются после разгрузки в течение некоторого времени (рис. 4а).

Если производится ступенчатое нагружение образца (рис. 4б), на каждом этапе диаграммы упругих деформаций параллельны, а доля пластических деформации с повышением уровня напряжений увеличивается. Касательная к ступенчатой диаграмме является диаграммой полных деформаций.

При растяжении бетона проявляются те же особенности деформирования.

9. Деформации бетона при длительном действии нагрузки

Если образец бетона нагружать до уровня напряжений с разными скоростями и выдерживать под нагрузкой (рис. 5) можно получить следующие результаты:

−  с течением времени неупругие деформации нарастают;

−  с уменьшением скорости нагружения доля неупругих деформаций в процессе нагружения возрастает;

−  полные деформации не зависят от скорости нагружения.

Наиболее интенсивно неупругие деформации нарастают в течении 3-4 месяцев, но могут продолжаться в течении нескольких лет; неупругие деформации больше упругих в 3-4 раза.

 
Подпись:

 

 

 

 

 

 

 

 
Свойство бетона наращивать неупругие деформации при длительной постоянной нагрузке называется ползучестью. Это явление обусловлено вязким течение геля цементного камня под нагрузкой и постепенным перераспределением напряжений на кристаллической сросток и заполнитель. Различают ползучесть линейную (до образования структурных микротрещин) и нелинейную (после их образования).

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48