16 Определение марки бетона на сжатие , растяжение , изгиб

Испытание бетона на сжатие.

Прочность на сжатие монолитного бетона во всех областях строительства, кроме гидротехнического, оценивают по результатам испытаний образцов-кубов 10х10х10 см в возрасте 28 суток в соответствии с ГОСТом.

Контрольные образцы-кубы готовят на месте укладки из бетонной смеси, непосредственно укладываемой в дело и выдерживаемых в условиях нормального твердения (при 20(+/-2) ?С и относительной влажности не менее 90%).

Каждая серия контрольных образцов состоит из трех одинаковых кубов.

Количество серий определяют в зависимости от вида конструкций или сооружений, их габаритов и массивности. Одну серию образцов-кубов назначают на следующие объёмы работ:

на каждые 50 м3 массивных конструкций при объеме блока бетонирования более 1000 м3, при объеме блока менее 100м3 - на каждые 250 м3;

на каждые 100м3 крупных фундаментов, но не менее одной серии на каждый блок;

на каждые 50 м3 фундаментов под технологическое оборудование объемом более 50 м3, но не менее одной серии на каждый блок, а при объеме менее 50 м3 – не менее на каждый фундамент;

на каждые 20 м3 каркасных и тонкостенных конструкций (колонны, балки, плиты и т.п.);

не менее двух серий на 200 м3 оснований и покрытий дорог и аэродромов, одна из которых (три образца-куба) – для испытаний на сжатие, другая – три призмы для испытаний на растяжение при изгибе;

на каждые 50 м3 сооружений, возводимых в скользящей опалубке, не менее трех серий(одна для испытаний в возрасте трех суток), но не менее, чем на каждые 2м высоты сооружения.

Помимо образцов-кубов стандартного размера в отдельных случаях прочность на сжатие бетона определяют испытанием образцов-кубов с длиной ребра 10, 15 и 30 см, а также образцов-цилиндров диаметром 15см и высотой 30см.

Результаты, полученные при испытании образцов-кубов с длиной ребра 10, 15 и 30 см, приводят к стандартной прочности, т.е. прочности при сжатии образцов-кубов с ребром 20см. Для этого среднеарифметические значения прочности от трех образцов одной серии умножают на поправочные коэффициенты.

Прочность бетонной конструкции или сооружения считают достаточной, если ни в одной из испытанных серий снижение прочности по сравнению с проектной маркой бетона не превышает 15%.

Если при испытании образцов окажется, что прочность бетона ниже проектной более чем на 15%, состав бетона для дальнейшего бетонирования немедленно корректируют, а возможность использования ранее забетонированных конструкций определяет проектная организация.

Испытание бетона на изгиб

Хотя бетон обычно не предназначен для работы на растяжение, важно знать величину его прочности на растяжение для оценки нагрузки, при которой начнется образование трещин. Отсутствие трещин чрезвычайно важно для сохранения непрерывности бетонной конструкции и во многих случаях для предупреждения коррозии арматуры.

Проблема трещинообразования возникает, например, при применении высокопрочной стальной арматуры или при развитии диагональных напряжений, возникающих при действии сдвигающей силы, но наиболее частой причиной трещинообразования являются задержка усадки и температурные градиенты.

Оценка прочности бетона на растяжение помогает понять поведение железобетона, хотя при фактических расчетах при конструировании во многих случаях не принимают во внимание прочность на растяжение.

Прямое приложение растягивающей силы, без эксцентриситета, создать трудно; кроме того, оно осложняет и вторичными напряжениями, создаваемыми, например, захватами или забетонированными стержнями, хотя недавно было показано, что с некоторым успехом приложение прямого растяжения может быть достигнуто с использованием принципа клещей.

Ввиду этих трудностей предпочтительно измерять прочность бетона на растяжение путем изгиба неармированного прямого бетонного бруса.

Теоретическое максимальное растягивающее напряжение, которое создается в нижних волокнах испытываемой балки, известно под названием предела прочности при изгибе. Определение «теоретическое» относится к предположению, что напряжение пропорционально расстоянию от нейтральной оси балки. Известно, что форма эпюры напряжений, близких к разрушающим, не является треугольной.

Таким образом, предел прочности при изгибе превышает прочность бетона на растяжение и дает более высокое значение прочности, чем-то, которое могло бы быть получено при прямом растяжении образцов, сделанных из того же бетона. Тем не менее, данное испытание очень полезно, особенно в связи с проектированием дорожных плит и взлетно-посадочных дорожек на аэродромах, так как напряжение при изгибе является здесь критическим фактором.

Морозостойкость

За марку бетона по морозостойкости принимают наибольшее число циклов попеременного замораживания и оттаивания, которое при испытании выдерживают образцы установленных размеров без снижения прочности на сжатие более 5% по сравнению с прочностью образцов, испытанных в эквивалентном возрасте, а для дорожного бетона, кроме того, без потери массы более 5%.

Установленные следующие марки по морозостойкости: F50, F75, F100, F150, F200, F300, F400, F500.

1.1