1. Цементный камень в виде «матрицы»;

2. Зерна крупного заполнителя.

а)

б)

2

2

Рис.3.2. Схема напряженного состояния двух пластин при сжатии:

а - сплошная пластина;

б -пластина с отверстием;

_bc - сжимающие напряжения в горизонтальном сечении пластины;

_bt - растягивающие напряжения в вертикальном сечении пластины;

_bc,max - максимальные сжимающие напряжения вблизи отверстия в горизонтальном сечении пластины;

_bt,max - максимальные растягивающие напряжения вблизи отверстия в вертикальном сечении пластины;

Т - трещина в вертикальном сечении пластины в зоне максимальных растягивающих напряжений.

§ 3. Факторы, влияющие на прочность бетона.

На прочность бетона влияют различные факторы. Среди них можно выделить такие группы факторов:

1. технологические факторы (это состав бетонной смеси, свойства составляющих материалов, их чистота, водоцементное отношение, качество уплотнения бетонной смеси и пр.);

2. возраст и условия твердения бетона;

3. форма и размеры образцов, на которых определяется прочность бетона;

4. вид напряженного состояния и длительные процессы, происходящие в бетоне;

и другие.

О влиянии технологических факторов на прочность бетона подробно рассматривается в курсе «Строительные материалы», поэтому здесь не будем на них останавливаться. Характер влияния других упомянутых факторов рассмотрим более подробно.

Итак, о влиянии возраста и условий твердения на прочность бетона.

Из курса «Строительные материалы» известно, что прочность бетона со временем возрастает. Наиболее интенсивно прочность бетонов, изготовленных на портландцементе, возрастает в первые 28 суток после изготовления. При этом температура воздуха должна быть не менее +20^оС, а его влажность не менее W60%. В дальнейшем рост прочности бетона замедляется и зависит от условий воздушной среды, в которой конструкция находится. Так при достаточной влажности и температуре воздуха (температура воздуха не менее +20^оС, а его влажность не менее W60%) бетон продолжает набирать прочность достаточно длительно. Известны, например, результаты 11-тилетних лабораторных наблюдений за прочностью бетона, которые засвидетельствовали рост прочности бетона за указанный период наблюдения. Это является следствием того, что процессы гидратации цементного геля и превращения его в твердый кристаллический сросток продолжаются довольно длительно.

Если после изготовления железобетонная конструкция оказывается в условиях сухого и жаркого климата, то процесс роста прочности бетона прекращается.

Если же при эксплуатации конструкции в воздушной среде оказываются реагенты (газообразные или жидкие), агрессивные по отношению к бетону, то прочность бетона будет снижаться из-за разрушения этими реагентами основного компонента бетона - Са(ОН)₂ - с образованием менее прочных соединений.

Указанный характер влияния условий эксплуатации на прочность бетона показан на рис. 3.3.

Рис.3.3. Изменение прочности бетона R во времени  в зависимости от условий эксплуатации конструкции:

1 - при температуре воздуха не менее +20^оС и влажности не менее W60%;

2 - в сухом и жарком климате;

3 - в агрессивной среде.

О влиянии формы и размеров образцов, на которых определяется прочность бетона, на его прочность подробно будет рассмотрено в §4.

О влиянии вида напряженного состояния на прочность бетона мы практически уже говорили, когда рассматривали вопрос о прочности бетона при сжатии и растяжении. Это и есть влияние вида напряженного состояния (например, сжатие или растяжение) на прочность бетона.

И, наконец, о влиянии длительных процессов на прочность бетона.

Известно, что прочность бетона при длительном действии нагрузок R_bl оказывается меньшей, чем при кратковременном (например, прессовом) испытании его R_b, то есть R_bl  (0.850.9)R_b. Такое соотношение длительной и кратковременной прочности бетона обусловлено развитием пластических деформаций бетона при длительных нагрузках (это явление называется ползучестью бетона), за счет чего предельные деформации бетона достигаются при меньших напряжениях.