4) Прочностные характеристики бетона.
Прочность на сжатие является важнейшим классификационным показателем, характерезующим технические свойства бетона, как строительный материал.
fck – нормативное сопротивление бетона сжатию (Мпа) и берется из класса бетона первая цифра: С16/20 fck=16Мпа
fcd – расчетное сопротивление бетона на сжатие (Мпа)
fcd=fck/γc, где γc=1,5
fctk – нормативное сопротивление бетона осевому растяжению (табличное значение)
fctd – расчетное сопротивление бетона растяжению fctd=fctk/γc, где γc=1,5
fc,cube – гарантируемая прочность бетона. Вторая цифра из класса бетона
fcm – средняя прочность бетона на сжатие (табличное значение).
fсtm – среднее прочность бетона на растяжение (Мпа)
5) Проектные классы и марки бетона.
6) Нормативные и расчетные сопротивления бетона. Нормативные сопротивления бетона – это сопротивление осевому сжатию бетона и сопротивление осевому растяжению, которые определяются в зависимости от класса бетона по прочности. Расчетные сопротивления бетона получают путем деления нормативных сопротивлений на соответствующие коэффициенты надежности по материалу. При расчете элементов конструкций расчетные сопротивления бетона в отдельных случаях уменьшают или увеличивают умножением на соответствующие коэффициенты условия работы бетона, которые учитывают следующие факторы: длительность действия нагрузки; многократную повторяемость нагрузки; условия, характер и стадию работы конструкции; способ ее изготовления; размеры сечения и т.д.
– временное
сопротивление,
нормативное
значение предела текучести, Расчетное
значение предела текучести
,
при
fpd - расчетное сопротивление для высокоточных сталей = а/ϒs
fywd = fyd* ϒs1* ϒs2 – при работе поперечной арматуры
7) Общие сведения о видах деформаций в бетоне. Деформации могут быть:
- объемные - усадка, набухание, расширение (физико-химическое, температурное);
- силовые - по линии действия силы, поперечные.
Усадка бетона может быть:
а)
химическая
потеря
воды при реакции гидротации цемента и
аутогенная усадка (силы поверхностного
натяжения воды в капиллярах);
б) физическая потеря воды при испарении.
Величина усадки зависит от:
количества и вида вяжущего;
водоцементного отношения;
температурно-влажностных условий окружающей среды;
крупности заполнителя и его физико-механических свойств;
объемного содержания цементного камня в бетоне;
присутствия добавок и ускорителей твердения.
Цементный раствор или бетон при длительном хранении в воде характеризуется набуханием, т. е. увеличением объема и веса. Это набухание обусловлено адсорбцией воды цементным камнем: молекулы воды обладают расклинивающим действием и уменьшают межмолекулярные силы. Кроме того, вода вызывает уменьшение поверхностного натяжения материала, вследствие чего также происходит некоторое расширение бетона.
Температурные деформации бетона - расширение при нагревании и сжатие при охлаждении. Средний температурный коэффициент линейного расширения бетона 10*10¯6. Но в действительности этот коэффициент колеблется в зависимости от состава бетона и свойств составляющих материалов. С увеличением содержания цементного камня коэффициент линейного расширения увеличивается. Бетон на граните имеет коэффициент линейного расширения 9,8*10¯6 бетон на керамзите - 7,4*10¯6, а бетон на известняке - 8,6*10 6. При остывании бетона ниже 0° С могут происходить деформации расширения, называемые давлением образующего льда.
При длительном действии нагрузки обнаруживается постепенное снижение сопротивления бетона. При длительном действии нагрузки неупругие деформации бетона с течением времени увеличиваются. Свойство бетона, характеризующееся нарастанием неупругих деформаций с течением времени при постоянных напряжениях, называют ползучестью бетона. При длительном действии постоянной нагрузки, если деформации ползучести нарастают свободно, напряжения в бетоне остаются постоянными. Когда связи в бетоне (например, арматура) ограничивают свободное развитие ползучести, то напряжения в бетоне уменьшаются. То есть происходит перераспределение внутренних напряжений между бетоном и арматурой.
Силовые относительные деформации в зависимости от характера приложения нагрузки и длительности ее действия подразделяют:
- относительные деформации при однократном загружении кратковременной нагрузкой;
- относительные деформации при длительном действии однократно приложенной нагрузки;
- относительные деформации при многократно повторяющемся действии нагрузки.
Рисунок -
Диаграмма “
”
для бетона при однократном загружении.
8) Объемные деформации бетона – усадка. Деформации бетона – это способность бетона изменять свои размеры и форму.
Объемные деформации – развиваются во всех направлениях под влиянием усадки, набухания, температурного расширения. Усадка – изменение размера при твердении (бывает физическая и химическая). Химическая усадка связана с потерей воды при протекании процессов гидратации вяжущих. При схватывании и твердении цементного вяжущего происходит изменение объема. Дополнительные эффекты также возникают на стадии формирования структуры, связанные с действием поверхностного натяжения воды – аутогенной усадки. Физическая усадка – потеря части свободной влаги бетона при ее испарении из открытых пор и капилляров в атмосферу. Химическая и аутогенная составляющие усадки проявляются особенноинтенсивно в первые часы твердения бетона. Эта усадка может также проявляться и при твердении бетона в воде.
Усадка бетона может быть:
а) химическая потеря воды при реакции гидротации цемента и аутогенная усадка (силы поверхностного натяжения воды в капиллярах);
б) физическая потеря воды при испарении.
Величина усадки зависит от:
количества и вида вяжущего;
водоцементного отношения;
температурно-влажностных условий окружающей среды;
крупности заполнителя и его физико-механических свойств;
объемного содержания цементного камня в бетоне;
присутствия добавок и ускорителей твердения.