4.5. Прочность бетона на срез и скалывание
В чистом виде срез представляет собой разделение элемента на две части по сечению, к которому приложены перерезывающие силы. При этом существенное сопротивление срезу оказывают зерна крупных заполнителей, работающие, как шпонки, в плоскости среза. При срезе распределение напряжений по площади сечения считается равномерным. Временное сопротивление бетона на срез можно определить по эмпирической зависимости Rsh = 2Rbt. В железобетонных конструкциях чистый срез встречается редко; обычно он сопровождается действием продольных сил.
Сопротивление бетона скалыванию возникает при изгибе железобетонных балок до появления в них наклонных трещин. Скалывающие напряжения но высоте сечения изменяются по квадратной параболе. Временное сопротивление скалыванию при изгибе, согласно опытным данным, в 1,5...2 раза больше Rbt.
Контрольные вопросы:
38. Как происходит разрушение сжатого образца?
39. Что такое кубиковая и призменная прочности бетона?
40. Какие образцы бетона испытывают для определения кубиковой прочности бетона?
41. Как влияет размер куба при определении прочности бетона?
42. Какие образцы бетона испытывают для определения призменной прочности бетона?
43. Почему основной характеристикой прочности бетона является призменная прочность бетона?
44. Какие образцы бетона испытывают для определения прочности бетона на растяжение?
45. Как можно повысить прочность бетона на растяжение.
5. Нарастание прочности во времени. Классы бетона по прочности, марки бетона по морозостойкости, водонепроницаемости, по плотности
5.1. Влияние времени и условий твердений на прочность бетона.
Прочность бетона нарастает в течение длительного времени, но наиболее интенсивный ее рост наблюдается в начальный период твердения. Так, прочность бетона, приготовленного на портландцементе, интенсивно нарастает первые 28 сут, на пуццолановом и шлаковом портландцементе — первые 90 сут. Но и в последующем при благоприятных условиях твердения — положительной температуре, влажной среде — прочность бетона может нарастать еще весьма продолжительное время, измеряемое годами (рис. 6). Объясняется это явление длительным процессом образования цементного камня. Если бетон остается сухим, как это часто бывает при эксплуатации большинства железобетонных конструкций, то по истечении первого года дальнейшего увеличения прочности ожидать уже нельзя.
Нарастание прочности бетона на портландцементе при положительной температуре твердения (15 °С) и влажной среде может быть выражено эмпирической зависимостью
(3)
где Rt—временное сопротивление сжатию бетонного куба в возрасте t суток; R — то же, в возрасте 28 сут. Эта формула дает результат достаточно близкий к экспериментальным данным при t ≥ 7 сут.
Рис. 6. Нарастание прочности бетона во времени
1-при хранении бетона во влажностной среде; 2-то же в сухой среде.
Процесс твердения бетона значительно ускоряется при повышении температуры и влажности среды. С этой целью железобетонные изделия на заводах подвергают тепловой обработке при температуре до 90 °С и влажности до 100 % или же специальной автоклавной обработке при высоком давлении пара и температуре до 170 °С. Эти способы позволяют за сутки получить бетон, прочность которого составляет около 70 % проектной. Твердение бетона при отрицательной температуре резко замедляется или прекращается.