Размеров испытываемого образца

4. Прочность бетона на осевое растяжение

Согласно опытным данным прочность бетона на растяжение R_btв 10 – 20 раз меньше, чем при сжатии, причем относительная прочность на растяжение уменьшается с увеличением класса бетона. Истинное сопротивление растяжению узнать тяжело. На практике используют опытные образцы в виде восьмерок с размером поперечного сечения 100 × 100 мм (рис. 2.7). Причиной низкой растяжимости бетона является неоднородность структуры бетона, наличие внутренних напряжений, слабое сцепление между цементным камнем.

Рис. 2.7. Схема испытания образца для определения прочности бетона при осевом растяжении на разрыв

Временное сопротивление бетона осевому растяжению определяют по формуле 2.1:

(2.1)

где разрушающий момент;

момент сопротивления образца прямоугольного сечения;

коэффициент, учитывающий криволинейный характер эпюры напряжений в бетоне растянутой зоны вследствие упруго-пластических свойств бетона

5. Прочность бетона на срез и скалывание

Чистый срез – это разделение элемента на части по сечению, к которому приложены перерезывающие силы.

При этом возникает напряженное состояние, когда главные напряжения ,, а максимальное касательное напряжение.

Существенное сопротивление срезу оказывают зерна крупных заполнителей, работающие как шпонки в плоскости среза. При срезе распределение напряжение по площади сечения считается равномерным.

В железобетонных конструкциях чистый срез встречается редко; обычно он сопровождается действием нормальных сил (рис. 2.8).

Рис. 2.8. Схема испытания бетонного образца на срез

1 – испытуемый образец;

2 – неподвижные стальные опоры;

3 – плоскость среза

Временное сопротивление бетона на срез можно определить по эмпирической зависимости (2.2):

R_sh= 2×R_bt (2.2)

Чистое скалывание – взаимное смещение (сдвиг) частей элемента между собой под действием скалывающих (сдвигающих) усилий.

Сопротивление скалыванию возникает при изгибе железобетонных балок до появления в них наклонных трещин (рис. 2.9).

Рис. 2.9. Схема испытания бетонного образца на скалывание

1 – рабочая арматура;

2 – прорези (щели);

3 – участки, где происходит скалывание бетона

Скалывающие напряжения по высоте сечения изменяются по квадратной параболе. Временное сопротивление бетона скалыванию можно определить по эмпирической зависимости (2.3):

R_скал≈ (1,5÷2)×R_bt (2.3)

6. Классы и марки бетона.

Класс– это понятие, позволяющее получить значения основных контрольных характеристик бетона, задаваемых при проектировании.

Марка оценивает основные физические свойства бетона.

Существует класс бетона по прочности на сжатие b по прочности на растяжение Bt .

Класс бетона по прочности на сжатие – это значение временного сопротивления бетонных кубов с размером ребра 150мм, испытанных в соответствии со стандартами в течение 28 суток при температуре 20 ± 2 ºC с учетом 95% обеспеченности прочностных свойств.

Для оценки изменчивости прочности и обеспечения гарантии для заданного значения используют кривую распределения теории вероятности.

Среднее значение временного сопротивления бетона сжатию, установленное при испытании партии стандартных кубов, определяют по зависимости (2.4):

(2.4)

где число случаев, в которых было установлено временное сопротивление соответственно;

общее число испытаний в партии