18.4. Бетон

Характеристичні опори бетону встановлюють із врахуванням статистичної мінливості міцності і приймаються такими, що дорівнюють найменшому контролюючому значенню тимчасового опору бетону.

Довірлива ймовірність характеристичного опору бетону нормами встановлена не нижче 0,95.

Для визначення статистичної мінливості міцності бетону, випробовують на стиск партію із значної кількості стандартних кубів або призм, потім результати випробувань піддають статистичному аналізу і визначають середнє значення короткочасного опору бетону стиску

; (18.4)

відхилення

; ; … (18.5)

середнє квадратичне відхилення, яке називається стандартом

, (18.6)

де – кількість стандартних кубів (призм); n – сумарна кількість кубів (призм); – опір кубів (призм) короткочасному стискаючому зусиллю.

Середнє значення тимчасового опору бетону стиску нормується і в нормах позначається - f_cm. До того ж середня кубикова міцність бетону на тиск і коефіцієнт варіації є базовими величинами при визначені класу бетону за міцністю на стиск С.

Найменше контролююче значення тимчасового опору розташоване на осі абсцис від середнього значення у бік менших значень на віддалі k (де k – кількість стандартів) є його характеристичним значенням. Згідно до визначення характеристичне значення міцності бетону на стиск, а відповідно його клас визначається за формулою:

, (18.7)

де V_c= – коефіцієнт варіації міцності (коефіцієнт мінливості).

Дослідження показали, що для важких бетонів і бетонів на пористих заповнювачах, як нижня межа, коефіцієнт варіації V_c = 0,135. Ця величина і прийнята у нормах з розрахунку залізобетонних конструкцій. Слід відмітити, що нормами вказана величина прийнята за базову, але при відповідному контролі якості виробництва і якщо на даному конкретному заводі отримують стабільно коефіцієнт варіації нижче чим V_c = 0,135 дозволяється при визначені класу бетона використовувати коефіцієнт варіації даного заводу.

Для отримання значення характеристичної міцності бетону з забезпеченністю (тобто, з довірливою ймовірністю) не менше 0,95, при коефіцієнті варіації V_c = 0,135 згідно статистичних таблиць необхідно прийняти k = 1,64.

Характеристична кубикова міцність важкого бетону і бетону на пористих заповнювачах при k = 1,64 і V_c = 0,135, згідно з формулою (2.8), складає в долях від середньої міцності бетону C=0,778 .

Характеристична призмова міцність бетону, визначається за емпіричною формулою (1.1) f_cm,prizm= (0,77-0,001C)C, але не менше 0,72C.

Коефіцієнт мінливості міцності бетону V_c і коефіцієнт надійності за бетоном при стиску ( ) і розтягу ( ) наведені у табл. 18.1.

Міцність бетону на стиск визначається через класи міцності бетону С, які пов'язані з характеристичною кубиковою міцністю ƒ_ck,cube , гарантованою з 95 % - ною імовірністю.

Величина розрахункової міцності бетону на стиск визначається як:

f_cd = f_ck / γ_с, (18.8)

де f_ck – характеристична міцність бетону; γ_с – коефіцієнт надійності для бетону (див. табл. 18.1); – коефіцієнт, що ураховує вплив тривалості дій та несприятливих впливів, що викликані способом прикладання навантаження, на міцність бетону при стиску. Величина може змінюватися в межах від 0,8 до 1,0. Рекомендованим є значення =1,0.

Таблиця 18.1