При осевом растяжении

Предел прочности бетона

Капиллярная прочность

Пористость по Горчакову

Общая пористость:

П₀= (B-α*n*Ц)/10, (%)

Общая (полная) пористость:

В- расход воды, кг/м³

Ц- расход цемента

n- количество воды, которую цемент способен связать химически при полной гидратации (n≈0,25)

α- степень гидратации цемента в проектном возрасте, т.е. 28 суток (α≈0,6)

П₀=(В-α*n*Ц)/10 = Ц * (В/Ц-α*n)/10

Пористость бетона зависит от количеств цемента, от В/Ц, от степени гидратации. Чем больше цемента, тем больше пористость. Чем меньше В/Ц, тем меньше пористость.

От общей пористости зависит прочность бетона.

П_к= (B-2*α*n*Ц)/10, (%)

П_к=(В-2*α*n*Ц)/10 = Ц * (В/Ц-α*n)/10

Из формул видно, что капиллярная пористость зависит от:

- В- содержания воды в уплотненной смеси, кг/м³;

-Ц- содержания цемента в уплотненной бетонной смеси, кг/м³;

-α- степени гидратации цемента.

При В/Ц≈0,3; П_к=0.

Капиллярная прочность определяет проницаемость и морозостойкость бетона, т.е. капиллярная пористость предопределяет долговечность ЖБК. При увеличении капиллярной пористости снижается морозостойкость и непроницаемость бетона.

Это основной показатель качества бетона для конструкций, работающих на растяжение ( резервуары, плотины и т.п.), в значительной степени определяющий трещиностойкость железобетонных конструкций.

Предел прочности бетона при осевом растяжении является основным нормируемым показателем качества бетона, конструкций, образования трещин, в которых в процессе эксплуатации не допустимо:

- предварительное напряжение арматуры невозможно или не целесообразно (платины, резервуары, бассейны и т.д.). Предел прочности бетона на растяжении находится в пределах В_t = 0,4…4,0. В случае если контроль прочности бетона осуществляется именно по растяжению, необходимо иметь в виду, что коэффициент вариации выше, чем при сжатии:

R_t= B/(1-t*V), при V=0,16

Определение предела прочности при растяжении выполняют на «образцах-восьмерках»:

800 мм

400 мм

200 мм

R_t=F/A – предел прочности при растяжении

Существует зависимость между пределом прочности при растяжении и пределом прочности при сжатии:

R_t

R_t = a * R^x a ~0,29 Х = 0,6 R_t = a * R^2/3 – формула Фере а = 0,5 , [кг/см³]

2 1

Рассмотрим сечение бетона:

Разрушение может происходить:

- по цементной матрице и контактной зоне;

- по цементной матрице и заполнителю ;

- по 1-му и 2-му случаю одновременно.

По цементной матрице и заполнителю – когда цементный камень намного прочнее заполнителя. Пример, это легкие бетоны на пористых заполнителях и особо высокопрочные тяжелые бетоны.

По цементной матрице и контактной зоне – когда прочность заполнителя на растяжение существенно превышает прочность цементного камня. Пример, это тяжелые бетоны низких и средних классов.

Разрушение происходит по цементной матрице и контактной зоне и по цементной матрице и заполнителю:это высокопрочные тяжелые бетоны. Прочность контактной зоны на отрыв от заполнителя зависит от В/Ц и особенностей (свойств) заполнителя и может составлять от 20-90% прочности цементного камня на растяжение.

Чтобы повысить R_t, необходимо использовать заполнитель с шероковатой поверхностью.

Предел прочности бетона на растяжение определяется активностью цемента на растяжение, видом заполнителей и степенью их загрязненности, качеством уплотнения, условиями твердения и т.д. Для обеспечения высокой прочности на растяжение необходимо использовать чистые фракционированные заполнители, крупные пески и обеспечить условия твердения, ограничивающие усадку цементного камня. Предпочтение следует отдавать заполнителям, обеспечивающим высокое сцепление с цементным камнем ( известняки плотные, доломиты).