11.2 Определение прочности бетона на осевое растяжение

По прочности на осевое растяжение тяжелые и легкие бетоны подразделяют на классы: В_t0,4; В_t0,8; В_t1,2; В_t1,6; В_t2; В_t2,4; В_t3,2; В_t3,6; В_t4,0 или марки: Р_t5; Р_t10; Р_t20; Р_t25; Р_t30; Р_t35; Р_t40; Р_t45; Р_t50. 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 образца
	1	2	3
Размеры образца:
a, см
b, см
Площадь поперечного сечения F, м^2
Разрушающая нагрузка Р, Н
Предел прочности при растяжении отдельного образца , МПа
Среднее значение предела прочности из двух наибольших значений, МПа

11.3 Определение прочности бетона на растяжение при изгибе

По прочности на растяжение при изгибе бетон подразделяют на классы: В_tb0,4; В_tb0,8; В_tb1,2; В_tb1,6; В_tb2,0; В_tb2,4; В_tb2,8; В_tb3,2; В_tb3,6; В_tb4,0; В_tb4,4; В_tb4,8; В_tb5,2; В_tb5,6; В_tb6,0; В_tb6,4; В_tb6,8; В_tb7,2; В_tb8; или маркиР_tb5; Р_tb10; Р_tb15; Р_tb20; Р_tb25; Р_tb30; Р_tb35; Р_tb40; Р_tb45; Р_tb50; Р_tb55; Р_tb60; Р_tb65; Р_tb70; Р_tb75; Р_tb80; Р_tb85; Р_tb90; Р_tb100. 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 R_tb, МПа вычисляют по формуле:

R_tb=β^/×Pl/(bh²)

где R_tb - 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 образца
	1	2	3
Ширина призмы b, м
Высота призмы h,м
Расстояние между опорами l, м
Разрушающая нагрузка Р, Н
Предел прочности на растяжении при изгибе отдельного образца Rtb, МПа
Среднее значение предела прочности Rtb, МПа

Таблица 11.6Минимальные значения переходных коэффициентов γ

Марки (класс) тяжелого бетона на осевое растяжение	Коэффициент перехода от прочности на растяжение при изгибе к прочности на осевое растяжение γ
Pt20(Bt1,6) и ниже	0,58
Pt25(Bt2,0)	0,57
Pt30(Bt2,4)	0,55
Pt35(Bt2,8)	0,52
Pt40(Bt3,2) и выше	0,50