4. Классы и марки бетона.

В зависимости от назначе­ния железобетонных конструкций и условий эксплуата­ции устанавливают показатели качества бетона, основ­ными из которых являются:

класс по прочности на осевое сжатие В; В7,5; B10; B12,5; B15; B20; B25; B30; B35; B40; B45; B50; B55; B60 указывают в проекте во всех случаях как основную характеристику;

класс по прочности на осевое растяжение Вt, В_t0,8; В_t1,2; B_t1,6; B_t2; B_t2,4; B_t2,8; B_t3,2 назна­чают в тех случаях, когда эта характеристика имеет гла­венствующее значение и контролируется на производстве;

марка по морозостойкости F50-F500; назначают для конст­рукций, подвергающихся в увлажненном состоянии дей­ствию попеременных замораживания и оттаивания, с учётом того, что прочность снижается не более чем на 15%(от­крытые конструкции, ограждающие конструкции и т. п.);

марка по водонепроницаемости W2-W12; назначают для конструкций, к которым предъявляются требования огра­ниченной проницаемости (резервуары и т.п.);

марка по средней плотности тя­желый бетон от D2200 до D2500; легкий бетон от D800 до D2000; поризованный бетон от D800 до D1400; гра­дация 100 для всех марок; назначают для конст­рукций, к которым кроме требований прочности предъявляются требования теплоизоляции, и контролируют на производстве.

марка по самонапряжению S_p величина обжатия бетона, выполненного на напрягаемых цементах при 1% армирования бетона 0,1%

Заданные класс и марку бетона получают соответст­вующим подбором состава бетонной смеси с последую­щим испытанием контрольных образцов.

Классом бетона по прочности на осевое сжатие В (МПа) называется временное сопротивление сжатию бе­тонных кубов с размером ребра 150 мм, испытанных в со­ответствии со стандартом через 28 сут хранения при тем­пературе 20+2 °С, влажности 65% с учетом статистической изменчивости прочности 0,95

, …

- число стандартов =1,64 для р=0,95

- коэффициент вариации

.

5. Деформативные свойства бетона

Виды деформаций:

объёмные (одинаковые во всех направлениях):

- температурные (хар-ся коэффициентом линейной температурной деформации бетона при изменении температуры среды от -50 ^ОС до +50^ОС )

- усадки (Деформация бетона при набухании меньше, чем при усадке. Усадка – способность бетона сокращаться в объёме при твердении на воздухе. , ,

)

силовые деформации (по направлению действия силовых потоков)

- при однократном загружении кратковременной нагрузкой

- длительном действии нагрузки

- многократно повторяющемся действии нагрузки.

Диаграмма деформаций при статическом действии кратковременной нагрузки

Складывается из упругой деформации и неупругой пластической деформации:

Не­большая доля неупругих деформаций в течение некоторо­го периода времени после разгрузки восстанавливается (около 10 %). Эта доля называется деформацией упруго­го последствия . Если испытываемый образец загру­жать по этапам и замерять деформации на каждой сту­пени дважды (сразу после приложения нагрузки и через некоторое время после выдержки под нагрузкой), то по­лучим ступенчатую линию. Деформации, измеренные после приложения нагрузки, — упругие и связаны с напряжениями линейным законом. Деформации, развивающиеся за время выдержки под на­грузкой, — неупругие; они увеличиваются с ростом на­пряжений и на диаграмме имеют вид горизонтальных площадок. При достаточно большом числе ступеней загружения зависимость между напряжениями и деформа­циями может быть изображена плавной кривой. Также и при разгрузке, если на каждой ступени замерять де­формации дважды (после снятия нагрузки и через неко­торое время после выдержки под нагрузкой), то можно получить ступенчатую линию, которую при достаточно большом числе ступеней разгрузки можно заменить плав­ной кривой, но только уже вогнутой.

Таким образом, упругие деформации бетона соответ­ствуют лишь мгновенной скорости загружения образца, в то время как неупругие деформации развиваются во времени. С увеличением скорости загружения v при од­ном и том же напряжении а_ь неупругие деформации уменьшаются.

Деформации при длительном действии нагрузки

При сжатии бетонной призмы в режиме пропорциональ­ного развития во времени продольных деформаций об­наруживается постепенное снижение сопротивления бето­на, так называемая ниспадающая ветвь диаграммы на­пряжения — деформации. При длительном действии нагрузки неупругие деформации бетона с течением времени увеличиваются. Наибольшая интенсивность нарастания неупругих деформаций наблю­дается первые 3...4 мес. и может продолжаться несколь­ко лет. На диаграмме участок 0—1 харак­теризует деформации, возникающие при загружении (его кривизна зависит от скорости загружения); участок 1—2 – нарастание неупругих деформаций при постоянном значении напряжений.

Ползучесть – рост деформаций при постоянных напряжениях.

Диаграмма деформаций при динамическом нагружении

Деформация бетона при многократно повторяющемся действии нагрузки. Многократное повторение циклов за­грузки - разгрузки бетонной призмы приводит к посте­пенному накапливанию неупругих деформаций. После достаточно большого числа циклов эти неупругие дефор­мации, соответствующие данному уровню напряжений, постепенно выбираются, ползучесть достигает своего пре­дельного значения, бетон начинает работать упруго. На рис. показано, как с каждым последующим циклом неупругие деформации накапливаются, а кривая зави­симости , постепенно выпрямляясь, становится прямой, характеризующей упругую работу. Такой харак­тер деформирования наблюдается лишь при напряжени­ях, не превышающих предел выносливости . При больших напряжениях после некоторого числа циклов неупругие деформации начинают неограниченно расти, что приводит к разрушению образца, при этом кривизна линии зависимости меняет знак, а угол наклона к оси абсцисс последовательно уменьшается.

При вибрационных нагрузках с большим числом по­вторений в минуту (200..,600) наблюдается ускоренное развитие ползучести бетона, называемое виброползу­честью или динамической ползучестью.