Железобетонные и каменные конструкции

Раздел: Строительство

При проектировании железобетонных конструкций в зависимости от их назначения н условий эксплуатации нормами установлены показатели качества бетона, основными из которых являются: классы бетона по прочности на сжатие и на растяжение, марки по морозостойкости, водонепроницаемости, плотности и самонапряжению. Так как вследствие неоднородности бетона и других случайных факторов действительные его характеристики могут существенно отличаться от среднестатистических, в расчет вводят показатели качества (прочность и др.), заданные с определенной надежностью (см. гл. 3).

Класс бетона по прочности на сжатие В (от нем., франц. «Beton») отвечает значению предельного сопротивления (предел прочности с обеспеченностью 0,95), при сжатии кубика с ребром 15 см после выдержки в течение 28 сут при температуре (20 + 2) °С и относительной влажности воздуха fV^60%. Нормами приняты следующие классы по прочности на сжатие тяжелых бетонов: В3,5; В5, В7,5; BIO; В12,5; В15; В20, В25; ВЗО; В35; В40; В45; В50; В55; В60. Класс В20 соответствует прочности 20 МПа.

Класс бетона по прочности на осевое растяжение В, (индекс t от англ. tension — растяжение) назначается в тех случаях, когда конструкция работает преимущественно на растяжение (резервуары, напорные трубы). Ее значение контролируется на производстве. Нормами приняты следующие классы бетонов по прочности на растяжение: 5,0,8; ЯД ,2; ЯД ,6; В,2; В,2,4; В,2,8; Я,3,2.

Марка бетона по морозостойкости F50...F500 (от англ. frost resistance — морозостойкость) характеризуется количеством циклов замораживания н оттаивания, которые выдерживает бетон в насыщенном водой состоянии при снижении прочности не более чем на 15%. Назначается для конструкций, подвергающихся в увлажненном состоянии действию попеременного замораживания и оттаивания (градирни, гидротехнические сооружения).

Марка бетона по водонепроницаемости W2...W12 (от англ. Watertight — водонепроницаемость). Число после буквы W (например, W6) соответствует наибольшему давлению воды в кг/см2, при котором еще не наблюдается просачивание воды через образец толщиной 150 мм. Назначается для конструкций, работающих под напором воды.

Марка бетона по средней плотности D (от англ. density — плотность) характеризует его среднюю плотность в кг/м3 (для тяжелых бетонов Z)2300...Z)2500, для легких — D800...Z)2100). Назначается в тех случаях, когда к бето- 26 ну кроме конструктивных предъявляются требования теплоизоляции. Число после буквы соответствует средней плотности бетона в кг/м3.

Марка по самонапряжению SP0,4...SP4 (от англ. prestress — преднапряжение) характеризует величину предварительного напряжения в бетоне (в МПа) на уровне центра тяжести арматуры при коэффициенте армирования = 0,01; назначается для самонапряженных конструкций, изготавливаемых из бетона на напрягающем цементе. К таким конструкциям относятся трубы, покрытия дорог, аэродромов и т. п.

Рекомендации по выбору класса бетона. Наиболее широкое применение в настоящее время имеет тяжелый (обычный) бетон плотной структуры на цементных вяжущих. Он используется для изготовления практически всех несущих конструкций, если этому не противоречат специальные требования и если невозможно применение легкого бетона. Легкие, поризованные, ячеистые бетоны применяют преимущественно в ограждающих конструкциях.

Выбор оптимального класса бетона производят в каждом конкретном случае на основании технико-экономических расчетов в зависимости от типа конструкций, способов ее изготовления и монтажа, условий эксплуатации.

Применение для железобетонных конструкций тяжелого и мелкозернистого бетонов класса по прочности на сжатие менее В7,5 не допускается.

Наиболее широко используют: для изгибаемых элементов без предварительного напряжения бетон классов В15...В30, для сжатых элементов: колонн — В20...В40, ферм — В30...В50. Класс бетона предварительно напряженных элементов назначают в зависимости от класса арматуры. Например для арматуры класса A-IV класс бетона должен быть не ниже В15, для А-VI — не ниже В30. Применение бетонов высоких классов, особенно в сжатых элементах, позволяет получить существенную экономию.