Билет №5. Классы и марки бетона.

Класс бетона - это числовая характеристика какого-либо его свойства, принимаемая с гарантированной обеспеченностью 0,95. Это значит, что установленное классом свойство обеспечивается не менее чем в 95 случаях из 100 и лишь в 5-ти случаях можно ожидать его не выполненным.

Марки бетона – качественные характеристики свойств строительного материала, определяемые по результатам испытания контрольных образцов. При проектировании бетонных и железобетонных конструкций назначают требуемые характеристики бетона : класс ( марку ) прочности, марки морозостойкости и водонепроницаемости. За проектную марку бетона по прочности на сжатие принимают сопротивление осевому сжатию (кгс/см2) эталонных образцов-кубов.

По твердости полученного бетона цементы имеют марки от М200 до М600 и выше. Бетон, сделанный из цемента марки М600, имеет предел прочности при сжатии в два раза больше, чем бетон из цемента М300.Быстротвердеющий портландцемент выпускают двух марок: М400 и М500. Он отличается тем, что раствор, изготовленный из этого цемента, набирает большую прочность в первые дни после приготовления. Этот цемент очень быстро, впитывая влагу из воздуха, комкуется и теряет свои качества. Пластифицированный портландцемент - имеет марки бетона М300, М400 и М500. Он имеет в своем составе поверхностно-активные добавки (ПАВ), что значительно повышает пластичность бетонных растворов. А это уменьшает время его обработки (замес), расход цемента и сокращение виброобработки при укладке, ПАВ, кроме того, повышает прочность и морозостойкость бетона.

За марку бетона по морозостойкости принимают наибольшее число циклов попеременного замораживания и оттаивания, которое при испытании выдерживают образцы установленных размеров без снижения прочности на сжатие более 5% по сравнению с прочностью образцов, испытанных в эквивалентном возрасте, а для дорожного бетона, кроме того, без потери массы более 5%. Установлены марки по морозостойкости: F50, F75, F100, F150, F200, F300, F400, F500

По водонепроницаемости бетон делят на марки W2, W4, W6, W8 и W12, причем марка обозначает давление воды (кгс/см2), при котором образец-цилиндр высотой 15 см не пропускает воду в условиях стандартного испытания.

Билет №6. Нормативные и расчетные сопротивления бетона.

Нормативное сопротивлении. Любой материал, даже бетон одного класса и сталь одной марки, не обладает стабильно одинаковой прочностью. Брать в таких случаях среднюю прочность`R слишком рискованно (50вероятности того, что в опасном сечении конструкции прочность материала окажется ниже`R), а брать R – слишком накладно (столь низкая прочность приведет к увеличению размеров сечения). Поэтому специалисты условились принимать в качестве нормативной R такую прочность, которая давала бы гарантии, а риска – лишь аналогично тому, как принимается класс бетона (см. вопрос 9). На математическом языке это называется “с обеспеченностью 0,95”. Следовательно, нормативным сопротивлением бетона сжатию R является призменная прочность с обеспеченностью 0,95, а нормативным сопротивлением арматуры растяжению R – условный или физический пределы текучести с обеспеченностью 0,95.

Расчетное сопротивление. Строительные конструкции должны обладать запасом несущей способности, который предохраняет от многих неприятных случайностей и обеспечивает долговечность зданий и сооружений. Вот почему в расчетах по прочности сечений используют не нормативные, а более низкие – расчетные сопротивления материалов, взятые с запасом по отношению к нормативным: R = R/g, где g - коэффициент надежности по прочности. Для бетона g=1,3, для арматуры g= (1,05...1,2) в зависимости от класса стали. Значение g тем больше, чем больший разброс прочности материала, или, говоря иначе, чем менее однородна его прочность.

В КАКИХ РАСЧЕТАХ ИСПОЛЬЗУЮТ НОРМАТИВНЫЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ БЕТОНА И АРМАТУРЫ?

Если у конструкции в процессе эксплуатации чрезмерно раскрылись трещины или прогибы превысили допустимые значения, то последствия этого не столь опасны, как при исчерпании прочности (разрушении). Вот почему в расчетах по 2-й группе предельных состояний используют преимущественно нормативные сопротивления R. Правда, Нормы проектирования в последней редакции обозначают их R и именуют “расчетными сопротивлениями для предельных состояний 2-й группы”, но столь длинное название выговаривать неудобно, поэтому инженеры и ученые в обиходе по-прежнему употребляют термин “нормативное сопротивление”, тем более что численно R= R.

ЧЕМ ОПРЕДЕЛЯЕТСЯ РАСЧЕТНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ АРМАТУРЫ СЖАТИЮ?

Определяется предельной сжимаемостью бетона e= 2Ч(рис. ). Поскольку, благодаря сцеплению, арматура деформируется совместно с бетоном (e= e), предельные напряжения в ней s= eЧE= =2ЧЧЧ=МПа, отсюда и R= 400МПа. Если приложенная нагрузка действует длительно, то за счет ползучести предельная сжимаемость возрастет до 2,5Ч, соответственно и R= 500МПа. При этом, разумеется, R не может превышать расчетного предела текучести стали, т.е. R ЈR. Заметим, что указанные расчетные значения e приняты одинаковыми для бетона всех классов. На самом деле, со снижением класса бетона его деформативность увеличивается, растет и e.