Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
УМК ЖБК 1часть.doc
Скачиваний:
2
Добавлен:
27.08.2019
Размер:
7.12 Mб
Скачать

2.2. Прочностные характеристики бетона

Прочность на сжатие является важнейшим классификационным показателем, характеризующим технические свойства бетона, как строительного материала. Нормативные документы определяют прочность бетона на сжатие fс, как максимальное сжимающее напряжение в бетоне при одноосном напряженном состоянии. Среднее значение прочности, получаемое по результатам испытаний серии опытных образцов, обозначают fсm.

Непосредственно вытекающими из определенной средней прочности бетона на сжатие являются следующие величины:

гарантированная прочность бетона, определяемая как прочность бетона на осевое сжатие, установленная с учетом статистической изменчивости в соответствии с требованиями действующих стандартов испытанием образцов - кубов с ребром 150 мм, в возрасте 28 суток, твердевших в нормальных условиях и обозначаемая ;

- нормативное сопротивление бетона сжатию (fck) – контролируемая прочностная характеристика бетона, определяемая с учетом статистической изменчивости. В качестве базового числового значения обеспеченности нормативных значений прочностных характеристик принимается величина 0,95.

- количественная величина, характеризующая качество бетона, определяемая как класс по прочности на сжатие, соответствующая его гарантированной прочности и обозначаемая согласно нормам буквой С и числами, выражающими значения нормативного сопротивления и гарантированной прочности в Н/мм2 (МПа); например С12/15 (перед чертой – значение нормативного сопротивления fсk, после черты – гарантированная прочность бетона );

- расчетная прочность бетона или его расчетное сопротивление, которое определяют как величину, получаемую в результате деления нормативного сопротивления fсk на коэффициент безопасности для бетона gс.

При контроле значений классов по прочности бетона устанавливается эталонная форма стандартного образца, используемого при определении показателей прочности. В табл. 2.1 приведены основные виды образцов, используемые нормами разных стран для контроля прочности при сжатии.

Экспериментальными исследованиями установлено, что для образцов с равной площадью поперечного сечения пиковые напряжения в вершине диаграммы, связывающей напряжения и деформации бетона, соответствующие кратковременному пределу прочности, уменьшаются с возрастанием высоты образца (рис. 2.2). Многие исследователи обоснованно доказывали, что образцы цилиндрической формы диаметром 150 мм и высотой 300 мм достаточно хорошо аппроксимируют прочность традиционных бетонов в сжатой зоне конструкции. Однако при составлении нормативных документов по проектированию железобетонных конструкций принимали во внимание то обстоятельство, что испытание кубов остается в ближайшем будущем основным способом контроля прочности бетона на производстве.

Таблица 2.1

Геометрическая форма и размеры опытных образцов, принимаемых при оценке прочностных и деформационных характеристик бетона

Нормативный

документ

Вид образца;

контролируемая характеристика

Размеры, мм

Нормативная

характеристика

СНиП 2.03.01–84*;

PN–88/B–06250

Куб;

средняя

прочность

150´150´150 –

базовый;

100´100´100,

200´200´200 –

альтернативные

Гарантированная прочность (класс)

EC–2;

ENV 206

(ISO 1920, 4012);

DIN 1045–1:1999–2;

PN–B–03264:1999;

E–BS–8110;

ACI 318–95

Цилиндр;

средняя прочность,

минимальная

прочность

Æ150/300 –

базовый;

Æ100/200 –

альтернативный

Нормативное

сопротивление

fcyl = fck

Куб;

средняя прочность,

минимальная

прочность

150´150´150

альтернативная

Гарантированная прочность (класс)

СНБ 5.03.01

Куб;

средняя прочность,

минимальная прочность

150´150´150 –

базовый

Гарантированная прочность (класс)

Цилиндр;

средняя прочность,

минимальная прочность

150´150´150 –

базовый

Нормативное

сопротивление fck

Рис.2.2. Влияние отношения (h/b; l/Æ) на прочность бетонных образцов в условиях одноосного сжатия

В связи с этим, в обозначении класса бетона по прочности в нормах содержится два числа: одно из них (над чертой) обозначает нормативное сопротивление бетона, определяемое на цилиндрах или призматических образцах, а второе (под чертой) – его гарантированную прочность, установленную на кубических образцах. В соответствии с требованиями норм нормативное сопротивление бетона определяется в зависимости от его гарантированной прочности при постоянном значении переходного коэффициента kp=0.8:

(2.1)

где fck –нормативное сопротивление бетона, соответствующее прочности бетонных цилиндров или призм, установленной с учетом статистической изменчивости свойств материала;

–гарантированная прочность бетона, установленная при испытании кубов по стандартной методике.

Нормативное сопротивление бетона с учетом статистической изменчивости свойств бетона, определяется по формуле:

(2.2)

где fcm – средняя прочность бетона на сжатие;

s – среднеквадратичное (стандартное) отклонение

t – параметр статистики кривой распределения (при принятой обеспеченности нормативных значений 0,95, параметр t = 1,64) .

Тогда средняя прочность на сжатие fcm равна:

(2.3)

Учитывая, что стандарты, по которым осуществляется контроль прочности бетона устанавливают требование, чтобы s £ 5 МПа, произведение 1,64s дает примерно 8 МПа. Поэтому нормы с некоторым запасом предлагают определять среднюю прочность бетона по формуле:

fcm = fck + 8 (МПа). (2.4)

При проектировании бетонных, железобетонных и предварительно напряженных конструкций нормы устанавливают следующие классы конструкционных бетонов по прочности на осевое сжатие:

– для тяжелых, в том числе напрягающих: С8/10; С12/15; С16/20; С20/25; С25/30; С30/37; С35/45; С40/50; С45/55; С50/60; С60/70; С70/85; С80/95; С90/105;

– для легких (при r ³ 1000 кг/м3): LС12/15; LС16/20; LС20/25; LС25/30; LС30/37; LС35/45; LС40/50; LС45/50;

– для мелкозернистых группы А (естественного твердения или подвергнутые тепловой обработке на песке с модулем крупности более 2,0): С8/10; С12/15; С16/20; С20/25; С25/30; С30/37; С35/45;

– для мелкозернистых группы Б (то же с модулем крупности 2,0 и менее): С8/10; С12/15; С16/20; С20/25; С25/30.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.