Строительство и ремонт

 Высокопрочный бетон

Быт. Хозяйство. Техника

Анализ опытных данных показывает, что прочность на осевое растяжение меньше прочности на растяжение при изгибе. У обычных тяжелых бетонов отношение величины растяжения при изгибе Rp.w к осевому растяжению Rp колеблется в довольно широких пределах

Увеличение предела прочности на растяжение при изгибе объясняется пластической растяжимостью бетона перед его разрывом [84]. Отношение между деформациями в момент излома балочки и в момент достижения бетоном напряжения RP.H может служить мерой увеличения растяжимости бетона за счет его пластических свойств. При очень быстром проведении опыта пластическая растяжимость может проявиться не в полную меру. Чем медленнее воздействует нагрузка на балку, тем более благоприятны условия для развития пластических деформаций и тем меньше окажется изгибающий момент. Поэтому, чтобы получились сравнимые результаты, скорость испытания образцов должна быть одинаковой.

Согласно ГОСТу нагрузка на образец при испытании должна возрастать непрерывно и равномерно со скоростью 0,5+0,2 кГ/см2 в секунду вплоть до разрушения образца. Скорость загружения бетона является решающей для его пластической растяжимости. В связи с этим отношение между полной деформацией, соответствующей моменту разрушения балки, и деформацией, при которой возможно появление трещины (кривая а — в), колеблется в пределах от 1,5 до 3.

Рассмотрим процесс деформирования бетона изгибаемой балки вплоть до ее разрушения ( рис. 24).

А. Е. Голиков испытывал образцы размером 15Х15Х Х60 см, приготовленные из бетона марки 800. Балки нагружали двумя грузами, которые прикладывали в третях пролета. Деформации измеряли тензодатчиками сопротивления, наклеенными в растянутой и сжатой зонах.

Прочность бетона на растяжение при изгибе, согласно ГОСТ, определяют на образцах-балках сечением 20x20, 15х15и10х10сл«и длиной соответственно 80, 60 и 40 еж. За эталон следует принимать балку размером 15 X 15x60 см (ее размеры выбирают исходя из тех же соображений, которые принимались при выборе размеров образцов для испытания на сжатие). Нагрузка на балки прикладывается в третях пролета. Она создается двумя равными сосредоточенными силами, составляющими половину суммарной нагрузки. При этом в зоне чистого изгиба момент сохраняется постоянным, а поперечная сила равна нулю.

Для установления корреляционной зависимости #ри = = f(R) [177] были использованы данные о высокопрочных [23, 67, 70, 86, 87, 161, 184, 195] и обычных [127, 141, 203] бетонах.

Растяжение при изгибе определяли на образцах-балках, прикладывая две равные сосредоточенные силы, составляющие половину суммарной нагрузки Р. Силы, приложенные в третях пролета, действовали равномерно по всей ширине балки. Пролет балок соответствовал трехкратному размеру ее высоты. Были использованы балки различных размеров как по сечению, так и по длине в опытах [86, 87, 16И — сечением 10X10 см и пролетом 30 см; в опытах [23, 671 — сечением 15 X15 см и пролетом 45 см, в опытах [141 ] — сечением 17,5x25 см и пролетом 75 см.

Результаты статистической обработки данных, приведенных на рис. 25, позволили установить общую корреляционную зависимость между £?р.и и Я Для бетонов марок от 100 до 1200, которая   выражается кривой (а).

Кривые апб достаточно близко совпадают, поэтому Rp.w можно определять по формуле (Ш.З). Эта формула отличается от формулы (II 1.2) только коэффициентом. Для всего диапазона прочностеи от 100 до 1200 среднее значение в отличие от принимаемого по ГОСТу для бетонов марок до 600 /СР = 1,7.

Как видно из рис. 25, зависимости (III.2) и (Ш.З) обусловливаются главным образом прочностью бетона.

В заводских лабораториях, где определять временное сопротивление бетона на растяжение осевое и при изгибе практически невозможно, используется также метод раскалывания кубов или цилиндров. Растяжение бетона при раскалывании Rv.p целесообразно определять на образцах-кубах или цилиндрах.

Чтобы учесть степень уменьшения прочности бетона при его Смятии, в общепринятую формулу для оценки растяжения при раскалывании вводится коэффициент ослабления, который для тяжелого бетона принимается равным: Ксш = 1,1 [5].

Параллельно с исследованиями высокопрочных бетонов на растяжение осевое и при изгибе испытывались образцы-кубы размером 15x15x15 см на раскалывание [67, 70]. Их изготовляли из тех же смесей и теми же методами, как и образцы, испытанные на растяжение осевое и при изгибе. Кроме того, испытывались образцы-цилиндры диаметром 15 см, длиной 30 см [86, 87, 126] и образцы-кубы размером 10 X10 X10 еж [41, 203] в возрасте от 3 до 360 суток и прочностью 100—1050 кГ/см2.

Достаточно высокое значение коэффициента корреляции г = 0,926 позволяет считать эту зависимость устойчивой.

Рассматривая зависимости (III.2), (III.3) и (III.6), приходим к выводу, что все они имеют структуру формулы Фере и отличаются только коэффициентами. Основным фактором, влияющим на растяжение бетона марок 100—1200, является прочность на сжатие.

Размеры и форма образцов, возраст бетона, а также составы бетонной смеси при использовании в них фракционированных заполнителей, эффективность методов укладки бетона влияют менее существенно на прочность при растяжении.