book_23313

τ, ч

τ1

α =1,0

τ2

α =0,1

λ=1,54

Рис.2.8. Номограмма для определения параметров поровой структуры бетона по кинетике водопоглощения (непрерывный метод)

Базовыми образцами при определении параметров пористости по кинетике водопоглощения являются куб с ребром 7 см или цилиндр диаметром и высотой 7 см. Допускается определять кинетику водопоглощения также на образцах неправильной формы, близкой к форме куба, шара или цилиндра. При этом необходимо экспериментально определять переходные коэффициенты к базовым образцам

для параметров λ иα .

71

Wτ = Wτ / Wm

Рис.2.9. Номограмма для определения параметров поровой структуры бетона по кинетике водопоглощения(дискретный метод)

а)

72

б)

Рис. 2.10. Номограмма для определенияλ = α λ1 если λ1 ≤ 1 (а) и

λ1 ≥1 (б)

Пример 2.2. Определить среднюю плотность бетона на образцах неправильной формы в сухом состоянии и при влажности W. Применяется гидростатическое взвешивание.

Исходныеданныеиэкспериментальныерезультатысведенывтабл. 2.4. Таблица 2.4

Исходные данные и экспериментальные результаты

73

Влажность и водопоглощение бетона по массе вычисляем по формуле (2.19).

Влажность бетона:

Водопоглощение бетона по массе:

Определение водопоглощения по объему Wo' осуществляется (при известной средней плотности бетонаρo ) по формуле 2.22.

Пример 2.4. Найти параметры поровой структуры бетона по кинетике водопоглощения при непрерывном гидростатическом взвешивании. (рис. 2.11). Масса сухого образца mс = 815 г насыщенного водой при обычном взвешивании mнас = 866 г, при гидростати-

ческом взвешивании - m'нас = 512 г.

1. Максимальное водопоглощение образца по массе:

Wm = 866 −815 100 =6,26% ; 815

2. Средняя плотность образца:

3. Максимальное водопоглощение образца по объему:

Wo =6,26 2,31 =14,5% ; 4. Водопоглощение при 0,632Wm :

Wτ = 0,632 6,26 = 3,96% ;

5. По кривой водопоглощения рис. 2.11 при Wτ 1 = 3,96%

τ1 = 0.65 ч. По номограмме (рис. 2.8) находим при τ1 = 0,65 ч

λ =1,54 .

75

WWτ%,..%

τ, ч

τ=0,65 ч

чτ2=0,3 ч

РисРис. 2. .211.11. Кривя. Криваяводводопоглощениябетонногобетонногообразцаобразца

Пример 2.5. Найти параметры поровой структуры бетона по кинетике водопоглощения при дискретном взвешивании.

Исходные данные:

76

%; ρo – плотностьобразца, г/см3; Wo – объемноеводопоглощение; Wτ2 – водопоглощение по массе через 1 час; Wτ2 – относительное водопоглощение бетона по массе через 1 час; Wt1 – водопоглощение по массе через 0,25 час; Wt1 – относительное водопоглощение бетона по массе через 0,25 час; λ и α – показателисреднегоразмераиоднородностиразмеровпор.

2.3. Прочность бетона

Прочность бетона является основной его характеристикой, которая определяет несущую способность бетонных и железобетонных конструкций. Мерой прочности является предел прочности - максимальное напряжение, при котором имеет место разрушение материала.

Прочность бетона определяют измерением усилий, приводящих к разрушению специально изготовленных, а также выбуренных или выпиленных из конструкций образцов при их нагружении с постоянной скоростью. Наряду с прямыми методами определения прочности на образцах бетона применяют различные методы косвенного определения его прочности непосредственно в изделиях или конструкциях без их разрушения.

Величина показателя прочности образцов зависит от характера приложенных усилий. Важнейшим прочностным показателем бетона является его прочность на сжатие. С другими прочностными показателями: прочностью при растяжении, срезе, скалывании и др. она связана корреляционными зависимостями.

Классы бетона по прочности. При проектировании бетонных и железобетонных конструкций в зависимости от их назначения, устанавливают классы бетона по прочности, т.е. их нормативные показатели прочности, заданные с определенной, как правило, 95% обеспеченностью. Это значит, что определяемое классом свойство обеспечивается не менее чем в 95 случаях из 100 и лишь в 5-ти случаях можно ожидать его не выполненным. Класс бетона (В) за-

висит от средней прочности ( R , МПа):

77

где V – коэффициент вариации прочности бетона; t – коэффициент, характеризующий принятую при проектировании обеспеченность класса бетона (при обычно принятой обеспеченности 0,95 t=1,64). При нормативном коэффициенте вариации V=13,5% (0,135) средняя

прочность бетона R =В/0,778

Нормируемые значения классов для тяжелых и легких бетонов по прочности приведены в табл. 2.5.

Таблица 2.5

Классы бетонов по прочности

Определение прочности бетона на контрольных образцах

(ГОСТ 10180-2012). Определение прочности бетона состоит в измерении минимальных усилий, разрушающих специально изготовленные контрольные образцы бетона при их статическом нагружении с постоянной скоростью роста нагрузки и последующем вычислении напряжения при этих усилиях.

78

Контрольные образцы для определения прочности бетона имеют установленную форму и номинальные размеры в зависимости от метода и вида испытаний (табл. 2.6), максимального размера крупного заполнителя. За базовый при всех видах испытаний принимают образец с размерами рабочего сечения 150 × 150 мм .

При максимальном размере фракции заполнителя в пробе бетонной смеси 20 мм наименьший размер образца (ребро куба, сторона поперечного сечения призмы или восьмерки, диаметр и высота цилиндра) составляет 100 мм , 40 - 150 мм , 80 - 300 мм. Для испытаний конструкци- онно-теплоизоляционного и теплоизоляционного бетонов с проектной прочностью 7,5 МПа и менее независимо от наибольшей крупности заполнителя применяют образцы с наименьшим размером 150 мм. Для образцов, которые изготовляют из проб, отобранных выпиливанием или выбуриванием из конструкций, допускается применение, кроме указанных в табл. 2.6, также цилиндров диаметром от 44 мм до 150 мм высотой:

-от 0,8 до 2,0 диаметров при определении прочности на сжатие ;

-от 0,4 до 2,0 диаметров при определении прочности на растяжение при раскалывании;

-от 1,0 до 4,0 диаметров при определении прочности на осевое растяжение.

Таблица 2.6 Форма и номинальные размеры образцов для определения

прочности бетона

79