Слайд 1КАЗАХСКАЯ ГОЛОВНАЯ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ
Дисциплина «Технология бетона – 1»
ПРОЧНОСТЬ БЕТОНА
Акад.проф. Колесникова
И.В.
Слайд 2Нормирование прочности бетона
Прочность бетона в проектном возрасте характеризуют классами по
прочности:
- на сжатие
осевое растяжение,
растяжение при изгибе
Класс – значение
предела прочности из номинального ряда, гарантированное с обеспеченностью 0,95.
Класс бетона по прочности соответствует значению кубиковой прочности бетона на сжатие (МПа) с обеспеченностью 0,95.
Класс бетона обозначается буквой английского алфавита В.
Слайд 3ГОСТ 25192-12 «Бетоны. Классификация и общие технические требования» - с
01.07.13.
По прочности:
- средней прочности ( класс по прочности
при сжатии не более В50;
-высокопрочные ( класс по прочности при сжатии более В55)
По скорости набора прочности:
быстротвердеющие
медленнотвердеющие
Определяется как отношение прочности бетона в ворасте 2 сут к прочности бетона в возрастве 28 сут., соответственно более 0,4 и не менее 0,4
Слайд 4Классы бетонов - ГОСТ 26633-2012
классы прочности на сжатие в проектном
возрасте:
В3,5; В5; В7,5; В10; В12,5; В15; В20; В25; В30;
В35; В40; В45; В50; В55; В60; В70; В80; В90; В100.
Примечание - Допускается применение бетона промежуточных классов по прочности на сжатие В22,5 и В27,5;
на классы прочности на осевое растяжение:
0,8; 1,2; 1,6; 2,0; 2,4; 2,8; 3,2; 3,6; 4,0,
на классы прочности на растяжение при изгибе:
0,4; 0,8; 1,2; 1,6; 2,0; 2,4; 2,8; 3,2; 3,6; 4,0; 4,4; 4,8; 5,2; 5,6; 6,0; 6,4; 6,8; 7,2; 8,0;
Слайд 5Для железобетонных конструкций рекомендуется применять класс бетона по прочности на
сжатие не ниже В15
В европейских нормах 206-1 установлены классы для
тяжелых бетонов от С8/1- до С100/115, для легких бетонов от LC8/9 до LC80/88: в числителе предел прочности образцов-цилиндров, в знаменателе – образцов-кубов
Соотношение между В/ Rу (средний уровень прочности) определяется по ГОСТ 18105 «Бетоны. Правила контроля прочности» в зависимости от коэффициента вариации прочности и вида бетона .
Для конструкционных бетонов он может составлять : от 1,1 до 1,64
B=R(1 - tv),
Где В-класс бетона по прочности, МПа;
R-средняя прочность, МПа;
t-коэффициент, характеризующий принятую при проектировании обеспеченность класса бетона;
v-коэффициент вариации прочности бетона.
Слайд 6Коэффициент вариации прочности бетона - v
Предел прочности бетона одного класса
при массовом производстве в том числе при использовании одних и
тех же материалов не является постоянной величиной.
Свойство любой однородной продукции иметь некоторое отклонение значений показателей называется статистической изменчивостью однородной продукции.
СИОП - является следствием погрешности дозирования, неоднородности уплотнения, недостаточно точного учета влажности заполнителей, ошибки измерения и ряда других факторов.
Среднеотраслевое значение коэффициента вариации V=13,5%
Бетонные смеси высшей категории качества должны иметь коэффициент вариации не более 9%.
В осенне-зимний период коэффициент вариации на 2-3% выше, чем в весенне-летний
Коэффициент вариации зависит от класса бетона
Слайд 7Для определения предела прочности бетона используются образцы:
кубы, призмы, цилиндры
Для перехода
от класса бетона (В) к средней прочности (Rсж) при сжатии
образцов 15х15х15 см (при нормативном коэффициенте вариации 13,5 % и t=0,95) следует применят формулу:
Rсж=В / 0,778
Например: для класса В5 (М75) – Rсж=6,43 МПа;В 7,5 (М100) Rсж=9,64 МПа; В25 (300) Rсж=32,13 МПа; В40 (М500) Rсж=51,4 МПа.
Переходные коэффициенты при испытаний на прочность при сжатии
Слайд 8Коэффициенты перехода ГОСТ 10180-2012 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным
образцам
Слайд 9Предел прочности зависит от:
прочности цементного камня
прочности заполнителя
величины сцепления между
цементным камнем и заполнителем
Прочность цементного камня зависит от
вида и активности (предела прочности) цемента
пористости цементного камня, которая в свою очередь зависит от
В/Ц в бетоне и объема вовлеченного воздуха
Прочность заполнителя зависит от
минералогического состава (природы заполнителя)
пористости заполнителя (для легких бетонов)
Величина сцепления между цементным камнем и заполнителем зависит от
минерального состава клинкера цемента
от формы и поверхности зерен заполнителя
наличия тонкодисперсных примесей
Слайд 10Традиционно для определения предела прочности бетона используемая зависимость, предложенная Б.Г.Скрамтаевым,
П.Ф.Шубенкиным, Ю.М.Баженовым,1966 г.
Определение предела прочности производится для бетона в
проектном возрасте: для цементных бетонов – 28 суток.
Для практических целей рекомендуется использовать простую зависимость, удобную для применения в программных продуктах (см раздаточный материал)
Для определения зависимости прочности бетона при сжатии от рецептурных и технологических факторов рекомендуется, например, зависимость:
3,3 1,39
R= k1 k2 k3 ksp k4 kД kц kR (1-BB) αRц/ (В/Ц)
Слайд 11k1 –к-т, учитывающий влияние различных условий уплотнения в
лаборатории и при производстве (0,85-1,1)
k2 - к-т, учитывающий влияние
геометрии конструкции (0,85-1,0)
k3 - к-т, учитывающий влияние различных условий твердения
бетона в лаборатории (НУ) и при производстве ().85-1,05)
Кsp - к-т, учитывающий влияние различных суперпластификаторов
на предел прочности бетона (0,5-1,2).Для бетонов следует
использовать плстификаторы, обеспечивающие значение не
ниже 0,9. Величина коэффициента определяется
индивидуальной совместимостью цемента и
суперпластификатора
k4 - к-т, учитывающий влияние способа укладки бетонной смеси
(кран-бадья, ленточный конвейер, бетононасос) на предел
прочности бетона(0,9-1,05)
kД - к-т, учитывающий влияние добавок(кроме пласт-ров) (0,85-1,15)
kц - к-т, используемый при определении активности цемента по соотв.ГОСТ
kR - к-т, учитывающий влияние прочности заполнителей (1-гранит,
1,05-1,3-базальт, 1,15-диабаз, 1,2-габбро).Определяется при значениях
В\Ц менее 0,3
BB – объем вовлеченного воздуха (менее 0,07)
а – к-т учитывающий содержание ПГ и вид заполнителя(0,23-0,3)
Rц – активность цемента по.ГОСТ310.4,МПа
В, Ц – расход воды и цемента
Слайд 13Методы определения прочности по ГОСТГОСТ 10180-2012
Слайд 14При расчете пределов прочности как результат испытаний образцов различной геометрии
используются масштабные коэффициенты для приведения прочности бетона в образцах базовых
размеров и формы (см. справочный материал)
Поправочный коэффициент для ячеистого бетона учитывает влажность образцов в момент испытания.
Влияние скорости нагружения на предел прочности
Согласно стандарта скорость нагружения устанавливается в пределах 0,2-0,8 МПа/сек, так, чтобы общее время нагружения составляло не менее 30 сек.
Такая прочность называется кратковременной
Прочность при ударе, сейсмическом воздействии оценивается динамической прочностью - в 1,05…2,2 раза больше кратковременной
При длительном воздействии постоянного по величине напряжения (при длительно действующей нагрузке в эксплуатационных условиях) бетон характеризуется уровнем длительной прочности (реальной прочностью бетона) -
Составляющей 0,72…0,85 от кратковременной прочности
Слайд 15При стесненных условиях развития деформаций (например, в трубобетоннных изделиях) прочность
характеризуется пределом прочности при многоосном напряжении – его значения всегда
выше, чем прочность при осевом сжатии
При воздействии циклических нагрузок (мосты, дорожные, аэродромные покрытия, фундаменты под оборудование и т.п.) определяется предел прочности при циклическом действии нагрузки (выносливость).
Соотношение между кратковременной прочностью и пределом прочности бетона при циклическом воздействии определяется через коэффициент ассиметрии цикла- соотношения минимального и максимального напряжений (определяют, используя справочные и экспериментальные данные).
Предел выносливости определяется количеством циклов до разрушения и зависит от коэффициента ассиметрии цикла, свойств, определяющих трещиностойкость бетона – предел прочности при растяжении, сцепление цементного камня с заполнителем, модуль упругости, влажное состояние.
Слайд 16Основы физики прочности бетона при сжатии см. видеоматерил, основную литературу.
Конспект самостоятельно.