9. Прочность бетона. Факторы, влияющие на прочность бетона.

Основная характеристика бетона – прочность при сжатии. Она зависит от факторов:

Состав, возраст и условия твердения, условия эксплуатации, размеры и форма образцов,

длительность действия нагрузки, ее характер и вид.

Возраст

На 28 сутки твердения, при нормальных температурно-влажностных условиях, бетон набирает проектную прочность. В сухой среде бетон твердеет быстрее. но его прочность оказывается ниже.

Низкая температура замедляет, а высокая – ускоряет процесс твердения.

В заводских условиях бетон прогревают паром. В этих условиях он набирает 50-70% проектной прочности.

После 28 суток прочность продолжает нарастать. Через 11 лет твердения в нормальных условиях прочность бетона повышается на 15-20%. Но увеличение прочности бетона после 28 суток в расчетах не учитывается. После 28 суток прочность считается постоянной.

Условия эксплуатации

При эксплуатации в сухой среде и высокой температуре прочность бетона снижается (испаряется химически связанная вода). Воздействие агрессивных сред также может вести к разрушению бетона. Подробнее в теме коррозия бетона и ж/б.

Размеры и форма образцов

Кубиковая прочность бетона (R) – это временное сопротивление сжатию стандартных кубиков, испытанных в возрасте 28 суток при t=20 ⁰С. Размер стандартного кубика 150 мм.

При сжатии образец укорачивается и расширяется в поперечном направлении. При сжатии в поперечном направлении всегда возникают вторичные, после растягивающих, напряжения. А т.к. прочность при растяжении мала, то бетон разрушается из-за разрыва бетона в поперечном направлении.

Кубик бетона прочнее чем призма из бетона того же замеса, одинакового сечения, одинакового условия твердения.

Если смазать поверхности кубика парафином, характер разрушения изменится.

Прочность такого кубика примерно в 1,5 раза меньше, чем обычного кубика.

Вместо парафина можно взять антифрикционные прокладки, препятствующие трению между опорными поверхностями и плитами пресса. Силы трения препятствуют поперечному расширению. Но к центру силы трения снижаются. Этим обусловлена форма наклонных трещин.

Чем крупнее образец, тем больше дефектов.

Призменная прочность бетона (Rb)

Наблюдаем снижение прочности при увеличении h/a. Стандартная призма 150*150*600.

Прочность бетона при растяжении (Rbt) определяют при испытании стандартных образцов «8».

Длительность действия нагрузки.

При кратковременном приложении бетона прочность оказывается больше, а при длительном меньше. - коэффициент, учитывающий длительность действия нагрузки.

Характер напряженного состояния

При совместном действии сжимающей и растягивающей нагрузок прочность уменьшается( это 2-осное состояние)

Характер нагрузки

При циклических нагрузках прочность бетона уменьшается (меняется интенсивность во времени).

10.Условия прочности жбэ таврового профиля по наклонным сечениям.

Условие почности:

Часть поперечной силы воспрнимаемает бетон,а часть поперечная арматура.

Qb+q_swCo>=Q (1).

q_sw=

R_sw – расчетное сопротивление растяжению поперечной арматуры,

A_sw – площадь двух стержней

S – принятый шаг поперечной арматуры в приопорной зоне.

C- проекция наиболее опасного поперечного наклоного сечения, то сегение, по котрому произойдет разрушение. Если он будет не армирован :

Qb=Mb/C (2).

(3) - эмпирическая формула.

- зависит от вида бетона, для тяжелого бетона =2.

Rbt - расчетное сопротивление бетона растяжению.

b- ширина поперечного сечения.

h₀- рабочая высота.

- учитывает влияние свесов сжатой полки на прочность наклонного сечения.

f =0,75* 0,5 (4).

( -b) 3* , если нет, то в формулу (4) подставляют 3h_f`.

Для прямоугольного сечения, у которого полка в растянутой зоне принимают

f =0.

n - учитывает влияние на прочность по наклонным сечении предварительно напряженной арматуры.

n = (5) – если арматура напрягаемая

N- усилие предварительного обжатия, создаваемое арматурой.

- нормальное сопротивление арматуры растяжению

As – площадь продольной арматуры.

C- проекция наиболее опасного поперечного наклоного сечения

С= ,

Если q > 0,56 q_sw, то С=

C принимают <3,33 h_o

Co – проекция наклонной трещины.

Со= ,

Проверим два условия:

1.

2.

Если условие прочности не выполняется, то необходимо увеличить диаметр арматуры или уменьшить шаг арматуры.