Большая Энциклопедия Нефти и Газа. Предел прочности бетона на сжатие
Контрольные вопросы 1. Что такое бетон? Какие основные компоненты входят в состав тяжелого бетона? 2. Какими показателями и свойствами оценивается качество тяжелого бетона? 3. Чем бетонная смесь отличается от бетона? 4. Что характеризуют удобоукладываемость бетонной смеси и назовите ее показатели? 5. В каких единицах выражают показатели удобоукладываемости бетонной смеси? 6. Как классифицируются бетонные смеси? Какие условные обозначения они имеют? 7. В чем заключается подбор состава бетона? 8. Приведите последовательность определения номинального состава бетона. 9. Какими показателями характеризуются исходные материалы для тяжелого бетона? 10. Как назначается марка цемента при подборе состава бетона? 11. По каким показателям оценивают качество мелкого заполнителя для бетона? 12. Как определяют соответствие песка по зерновому составу? 13. По каким показателям оценивают качество крупного заполнителя бетонов? 14. Какие данные необходимы для оценки зернового состава заполнителей бетона? 15. Как рассчитывают модуль крупности песка? 16. Как определяют наименьшую и наибольшую крупность и строят график зернового состава щебня (гравия)? 17. Поясните методику расчета начального состава тяжелого бетона. 18. Для каких целей делают пробные замесы бетонных смесей? 19. Как определяют подвижность бетонной смеси? 20. Какими методами определяют жесткость бетонной смеси? 21. Как производится корректирование состава бетона по пробному замесу? 22. С какой целью определяют полевой (производственный) состав бетона 23. Что такое класс и марка бетона по прочности на сжатие? 24. Как изготавливают и испытывают образцы для определения прочности бетона на сжатие? 25. Какие размеры имеет базовый образец бетона? 26. Как рассчитывают прочность отдельных образцов и среднюю прочность бетона на сжатие? Литература 1. Микульский В.Г. Строительные материалы (материаловедение и технология): учебное пособие. – М.: ИАСВ, 2002. – 536 с. Приложение 1 Варианты исходных данных для расчета состава тяжелого бетона
Окончание прил. 1
Примечание: 1. Крупность песка (мл – мелкозернистый, ср – средней крупности, кр – крупнозернистый). 2. Качество заполнителей ( вк – высококачественные, рк – рядового качества, пк - пониженного качества). Приложение 2 Варианты исходных данных для расчета зернового состава песка
Окончание прил. 2
Приложение 3 Варианты исходных данных для расчета зернового состава щебня Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: |
zdamsam.ru
статьи -Прочность бетона
08.03.2011
Важнейшим свойством бетона является прочность. Лучше всего бетон сопротивляется сжатию. Поэтому конструкции проектируют таким образом, чтобы бетон воспринимал сжимающие нагрузки. И только в некоторых конструкциях учитывается прочность на растяжение или на растяжение при изгибе.
Прочность при сжатии. Прочность бетона при сжатии характеризуется классом или маркой (которые определяют в возрасте 28 суток). В зависимости от времени нагружения конструкций прочность бетона может определяться и в другом возрасте, например 3; 7; 60; 90; 180 суток.
В целях экономии цемента, полученные значения предела прочности не должны превышать предел прочности, соответствующей классу или марке, более чем на 15%.
Класс представляет собой гарантированную прочность бетона в МПа с обеспеченностью 0,95 и имеет следующие значения: Вb1; Вb1,5; Вb2; Вb2,5; Вb3,5; Вb5; Bb7,5; Вb10; Вb12,5; Вb15; Вb20; Вb25; Вb30; Вb35; Вb40; Вb50; Вb55; Вb60. Маркой называется нормируемое значение средней прочности бетона в кгс/см2 (МПах10).
Тяжелый бетон имеет следующие марки при сжатии: Мb50; Мb75; Мb100; Мb150; Мb200; Мb250; Мb300; Мb350; Мb400; Мb450; Мb500; Мb600; Мb700; Мb800.
Между классом бетона и его средней прочностью при коэффициенте вариации прочности бетона n = 0,135 и коэффициенте обеспеченности t = 0,95 существуют зависимости:
Вb = Rbх0,778, или Rb = Вb/ 0,778.
При проектировании конструкций обычно назначают класс бетона, в отдельных случаях — марку. Соотношение классов и марок для тяжелого бетона по прочности на сжатие приведены в табл. 1.
Прочность при растяжении. С прочностью бетона на растяжение приходится иметь дело при проектировании конструкций и сооружений, в которых не допускается образование трещин. В качестве примера можно привести резервуары для воды, плотины гидротехнических сооружений и др. Бетон на растяжение подразделяют на классы: Вt0,8; Bt1,2; Bt1,6; Вt2; Bt2,4; Вt2,8; Вt3,2 или марки: Рt10; Bt15; Bt20; Bt25; Bt30; Bt35; Вt40.
Прочность на растяжение при изгибе. При устройстве бетонных покрытий дорог, аэродромов назначают классы или марки бетонов на растяжение при изгибе.
Классы: Вbt0,4; Вbt0,8; Вbt1,2; Bbt1,6; Вbt2,0; Вtb2,4; Вbt2,8; Вbt3,2; Вbt3,6; Вbt4,0; Bbt4,4; Вbt4,8; Вbt5,2; Вbt5,6; Вbt6,0; Вbt6,4; Вbt6,8; Вbt7,2; Вbt8.
Таблица 1. Соотношение классов и марок при сжатии для тяжелого бетона
| Класс | Rb ,МПа | Марка | Класс | Rb, МПа | Марка |
| BbЗ,5 | 4,5 | Mb 50 | Bb30 | 39,2 | Mb 400 |
| Bb5 | 6,5 | Mb 75 | Bb35 | 45,7 | Mb 450 |
| Bb7,5 | 9,8 | Mb 100 | Bb40 | 52,4 | Mb 500 |
| Bb10 | 13 | Mb 150 | Bb45 | 58,9 | Mb 600 |
| Bb12,5 | 16,5 | Mb 150 | Bb50 | 65,4 | Mb 700 |
| Bb15 | 19,6 | Mb 200 | Bb55 | 72 | Mb 700 |
| Bb20 | 26,2 | Mb 250 | Bb60 | 78,6 | Mb 800 |
| Bb25 | 32,7 | Mb 300 |
|
|
|
Марки: Рbt5; Рbt10; Рbt15; Рbt20; Рbt25; Рbt30; Рbt35; Рbt40; Рbt45; Рbt50; Рbt55; Рbt60; Рbt65; Рbt70; Рbt75; Рbt80; Рbt90; Рbt100.
Технологические факторы, влияющие на прочность бетона. На прочность бетона влияет ряд факторов: активность цемента, содержание цемента, отношение воды к цементу по массе (В/Ц), качество заполнителей, качество перемешивания и степень уплотнения, возраст и условия твердения бетона, повторное вибрирование.
Активность цемента. Между прочностью бетона и активностью цемента существует линейная зависимость Rb = f(RЦ). Более прочные бетоны получаются на цементах повышенной активности.
Содержание цемента. С повышением содержания цемента в бетоне его прочность растет до определенного предела. Затем она растет незначительно, другие же свойства бетона ухудшаются. Увеличивается усадка, ползучесть. Поэтому не рекомендуется вводить на 1 м3 бетона более 600 кг цемента.
Водоцементное отношение. Прочность бетона зависит от В/Ц. С уменьшением В/Ц она повышается, с увеличением — уменьшается. Это определяется физической сущностью формирования структуры бетона. При твердении бетона с цементом взаимодействует 15-25% воды. Для получения же удобоукладываемой бетонной смеси вводится обычно 40-70% воды (В/Ц = - 0,4...0,7). Избыточная вода образует поры в бетоне, которые снижают его прочность.
При В/Ц от 0,4 до 0,7 (Ц/В = 2,5... 1,43) между прочностью бетона Rв , МПа, активностью цемента Rц, МПа, и Ц/В существует линейная зависимость, выражаемая формулой:
Rb = A Rц (Ц/В – 0,5).
При В/Ц < 0,4 (Ц/В > 2,5) линейная зависимость нарушается. Однако в практических расчетах пользуются другой линейной зависимостью:
Rb = A1 Rц (Ц/В + 0,5).
Ошибка в расчетах в этом случае не превышает 2-4 % вышеприведенных формулах: А и А1 — коэффициенты, учитывающие качество материалов. Для высококачественных материалов А = 0,65, А1 = 0,43, для рядовых — А = 0,50, А1 = 0,4; пониженного качества — А = 0,55, А1 = 0,37.
Прочность бетона при изгибе Rbt, МПа, определяется по формуле:
Rbt =A` R` ц (Ц/В - 0,2),
где Rц — активность цемента при изгибе, МПа;
А' — коэффициент, учитывающий качество материалов.
Для высококачественных материалов А' = 0,42, для рядовых - А' = 0,4, материалов пониженного качества — А' = 0,37.
Качество заполнителей. Не оптимальность зернового состава заполнителей, применение мелких заполнителей, наличие глины и мелких пылевидных фракций, органических примесей уменьшает прочность бетона. Прочность крупных заполнителей, сила их сцепления с цементным камнем влияет на прочность бетона.
Качество перемешивания и степень уплотнения бетонной смеси существенно влияют на прочность бетона. Прочность бетона, приготовленного в бетоносмесителях принудительного смешивания, вибро - и турбосмесителях выше прочности бетона, приготовленного в гравитационных смесителях на 20-30%. Качественное уплотнение бетонной смеси повышает прочность бетона, так как изменение средней плотности тонной смеси на 1% изменяет прочность на 3-5%.
Влияние возраста и условий твердения. При благоприятных температурных условиях прочность бетона растет длительное время и изменяется по логарифмической зависимости:
Rb(n) = Rb(28) lgn / lg28,
где Rb(n) и Rb(28) — предел прочности бетона через n и 28 суток, МПа; lgn и lg28 — десятичные логарифмы возраста бетона.
Эта формула осредненная. Она дает удовлетворительные результаты для бетонов, твердеющих при температуре 15-20 °С на рядовых среднеалюминатных цементах в возрасте от 3 до 300 суток. Фактически же прочность на разных цементах нарастает поразному.
Рост прочности бетона во времени зависит, в основном, от минерального и вещественного составов цемента. По интенсивности твердения портландцементы подразделяют на четыре типа (табл. 2).
Интенсивность твердения бетона зависит от В/Ц. Как видно из данных, приведенных в табл. 3, более быстро набирают прочность бетоны с меньшим В/Ц.
На скорость твердения бетона большое влияние оказывает температура и влажность среды. Условно-нормальной считается среда с температурой 15-20 °С и влажностью воздуха 90-100%.
Таблица 2. Классификация портландцементов по скорости твердения
| Тип цемента | Минеральный и вещественный составы портландцементов | К = Rbt(90) / Rbt(28) | К =Rbt(180) / Rbt(28) |
| I | Алюминатный (С3А = 1 2%) | 1-0,5 | 1,0-1,1 |
| II | Алитовый (С3S> 50%, С3А =8) | 1,05-1,2 | 1,1-1,3 |
| III | Портландцемента сложного минерального и вещественного состава (пуццолановый портландцемент c содержанием в клинкере С3А = 1 4%, шлакопортландцемент с содержанием шлака 30-40%) | 1,2-1,5 | 1,3-1,8 |
| IV | Белитовый портландцемент и шлакопортландцемент с содержанием шлака более 50% | 1,6-1,7 | 1,55 |
|
| Для сравнения предел прочности бетона, определенный по формуле:Rb(n) = Rb(28) lgn / lg28 | 1,35 | 1,55 |
Таблица 3. Влияние В/Ц и возраста на скорость твердения бетона на цементе III типа
| В/Ц | Относительная прочность через сут. | |||||
| 1 | 3 | 7 | 28 | 90 | 360 | |
| 0,4 | 0,24 | 0,48 | 0,70 | 1 | 1,15 | 1,38 |
| 0,5 | 0,17 | 0,43 | 0,66 | 1 | 1,19 | 1,47 |
| 0,6 | 0,11 | 0,37 | 0,64 | 1 | 1,21 | 1,55 |
| 0,7 | 0,08 | 0,33 | 0,64 | 1 | 1,35 | 1,67 |
| По формуле | - | 0,33 | 0,58 | 1 | 1,35 | 1,77 |
Как видно из графика, приведенного на рис. 1, прочность бетона в 28-суточном возрасте, твердевшего при 5 °С, составила 68%, при 10°С — 85%, при 30 °С — 115% от предела прочности бетона, твердевшего при температуре 20 °С. Те же зависимости наблюдаются и в более раннем возрасте. То есть интенсивнее набирает прочность бетон при более высокой температуре и, напротив, медленней — при ее понижении.
При отрицательной температуре твердение практически прекращается, если не снизить температуру замерзания воды введением химических добавок.
Рис. 1. Рост прочности бетона при разной температуре
Твердение ускоряется при температуре 70-100 °С при нормальном давлении или при температуре около 200 °С и давлении 0,6-0,8 МПа. Для твердения бетона требуется среда с высокой влажностью. Для создания таких условий бетон укрывают водонепроницаемыми пленочными материалами, покрывают влажными опилками и песком, пропаривают в среде насыщенного водяного пара.
Повторное вибрирование увеличивает прочность бетона до 20%. Оно должно выполняться до конца схватывания цемента. Повышается плотность. Механические воздействия срывают пленку гидратных новообразований и ускоряют процессы гидратации цемента.
contros.ru
Прочность бетона на сжатие, изгиб и растяжение. Справочная информация
Показатели прочности бетона
Прочность бетона на сжатие
Прочность бетона (способность сопротивляться разрушению) на сжатие – основной параметр, определяющий выбор конкретной марки этого стройматериала. При основных нагрузках на бетон в ходе эксплуатации конструкций зданий и сооружений — вертикально направленных, предел прочности бетона именно на сжатие должен иметь максимально высокие значения среди всех рассматриваемых вариантов.
Марочная (проектная) прочность бетона доводиться искусственным камнем по истечении 28 дней (4 недели). Достижение прочности бетона во времени существенно зависит от внешних условий твердения, таких как влажность и температура: чем выше температура, тем быстрее бетон достигает отметки нормативной прочности.
Прочность бетона и его состав
Зависимость прочности бетона на сжатие от его состава в основном определяется рациональным подбором заполнителей, причем учитывается не только их прочностные характеристики, но и размер зерна. В итоге, для строительства наиболее ответственных объектов (мосты, гидротехнические сооружения, высотные здания) для формирования смеси используются дорогостоящие крупнозернистые твердые породы (диаметр зерна 80-100 мм), обеспечивающие максимальную (нормативную) прочность бетона в МПа.
Средняя прочность бетона на сжатие достигается применением в качестве заполнителя смеси гравия со средним размером зерна (5-20 мм), желательно еще и с предварительной очисткой заполнителя струей воды. В качестве мелкого заполнителя для таких марок бетона применяется смесь крупного и мелкого песка, повышающих плотность цементного теста и одновременно предел прочности бетона при сжатии за счет снижения количества полостей. Кроме этого, снижение размеров и числа полостей в застывающей смеси существенно продлевает срок службы бетона.
Прочность бетона на растяжение
Проектная прочност бетона на растяжение существенно меньше, чем на сжатие, и зачастую случаев при проектировании не учитывается, так как ее важность ограничивается рассмотрением возможности растрескивания материала при перепадах температуры. Значение прочности бетона на растяжение варьируется в пределах от 1/20 его нагрузочной способности у «молодого» бетона до 1/8 у «старого» бетона. Наибольшее значение прочность бетона на растяжение имеет при подборе материала для дорожного строительства, производимого без дополнительного армирования. В данных случаях при неверном выборе марки материала вполне реальна деформация бетона и быстрое разрушение дорожного покрытия.
Прочность бетона на изгиб
Показатель прочности бетона на изгиб, которая тоже существенно меньше прочности на сжатие, имеет значение на стадии начального возведения несущего контура конструкции. Применение металлической арматуры при формировании несущего каркаса существенно повышает коэффициент прочности бетона на изгиб. Заказать бетон с любыми прочностными и эксплуатационными характеристиками по самой выгодной цене в Нижнем Новгороде можно у компании «Первый Бетонный Завод» - непосредственного производителя широкого спектра марок этого стройматериала.
Таблица «Зависимость марки и класса бетона от прочности»
| В3,5 | 46 | М50 |
| B7,5 | 698 | M100 |
| В10 | 121 | М150 |
| В12,5 | 164 | M150 |
| В15 | 196 | М200 |
| В20 | 262 | M250 |
| В25 | 327 | М350 |
| В30 | 393 | M400 |
Более подробную консультацию по характеристикам бетона и способах его оптимального применения вы можете получить, позвонив нашему специалисту по тел.: 8 987 556 7281. Для вашего объекта будет подобрана оптимальная смесь бетона, доставка до места в Нижнем Новгороде и области, способ заливки.
beton52.pro
Предел - прочность - бетон
Предел - прочность - бетон
Cтраница 3
Через 1 5 года твердения растворов разность между прочностью гидрофобизованных и негидрофобизованных цементов остается приблизительно такой же, как и у образцов 28-суточного возраста. Предел прочности бетона на гидрофобизованном цементе при изгибе также на 15 - 20 % выше, чем бетона на негидрофобизованном цементе. После 28-суточного твердения бетонов эта разность уменьшается до 8 5 - 15 0 % и сохраняется после 1 5 лет твердения. [31]
Бетоны обладают высоким пределом прочности на сжатие и плохо сопротивляются растяжению. Предел прочности бетонов на растяжение в 10 - 30 раз меньше, чем на сжатие. Для придания бетону повышенной сопротивляемости растягивающим напряжениям его армируют стальной арматурой, которая воспринимает на себя растягивающие усилия. Благодаря армированию бетона появилась возможность создавать строительные конструкции для несущих элементов зданий и сооружений, хорошо работающих на изгиб и растяжение. Прочность и долговечность железобетонных изделий обеспечивается совместной работой бетона и стальной арматуры, высокой степенью сцепляемости их поверхностей, близкими температурными коэффициентами линейного расширения и способностью бетона защищать стальную арматуру от коррозии. [32]
Предел прочности бетона при сжатии, установленный Пауэрсом экспериментальным путем, составил 2390 я3 кгс / см2, эта величина не зависит от возраста бетона и его состава. Фактическая зависимость между пределом прочности бетона при сжатии и отношением гель: пространство показана на рис. 5.6. Видно, что прочность бетона примерно пропорциональна кубу отношения гель: пространство. Значение 2390 кгс / см2 является собственно прочностью геля для данных типов цемента и испытанных образцов. Численные значения несколько отличаются для обычных портландцементов, за исключением того случая, когда более высокое содержание СзА приводит к более низкой прочности при данном отношении гель: пространство. [33]
Для этого был определен предел прочности бетона при сжатии в интервале температур от 20 до 1000 С. [35]
Эффективность легких бетонов в данном случае особенно наглядна при сравнении их по коэффициентам конструктивного качества. Этот коэффициент, обозначенный ККК, равен отношению предела прочности бетона при сжатии к его средней плотности. [36]
На дорогах II категории, если в первые 3 года эксплуатации бетонного покрытия интенсивность движения не превысит 3000 автомобилей в сутки, допускается применение бетона с пределом прочности на сжатие 35 МПа, на растяжение при изгибе - 4 5 МПа. Допускается при подборе состава бетона с добавками ПАВ снижать предел прочности бетона при сжатии на 10 % при сохранении проектной марки по прочности на растяжение при изгибе. [37]
Площадь ядра сечения колонны, ограниченного изотермой с критической температурой Тщ, и коэффициент продольного изгиба нагретой колонны определяют исходя из того, что в среднем критическая температура для бетона на гранитном щебне и песчаного бетона равна 500 С, а для бетона на известковом щебне - 600 С. При этом под критической температурой понимают такую температуру, при которой предел прочности бетона составляет половину первоначальной. Для более точных расчетов следует учитывать, что критическая температура бетона зависит также от размеров сечения конструкции и величины нагрузки. [38]
Площадь ядра сечения колонны, ограниченного изотермой с критической температурой Ткр и коэффициент продольного изгиба нагретой колонны определяют исходя из того, что в среднем нем критическая температура для бетона на гранитном щебне и песчаного бетона равна 500 С, а для бетона на известковом щебне - 600 С. При этом под критической температурой понимают такую температуру, при которой предел прочности бетона составляет половину первоначальной. Для более точных расчетов следует учитывать, что критическая температура бетона зависит также от размеров сечения конструкции и величины нагрузки. [39]
Площадь ядра сечения колонны, ограниченного изотермой с критической температурой Ткр, и коэффициент продольного изгиба нагретой колонны определяют исходя из того, что в среднем критическая температура для бетона на гранитном щебне и песчаного бетона равна 500 С, а для бетона на известняковом щебне - 600 С. При этом под критической температурой понимают такую температуру, при которой предел прочности бетона составляет половину первоначальной. Для более точных расчетов следует учитывать, что критическая температура бетона зависит также от размеров сечения конструкции и величины нагрузки. [40]
Интенсивность подъема и снижения давления пара в автоклаве значительно влияет на качество изделий - величину температур-но-влажностного градиента в массе бетона и обусловленные этим температурные напряжения. При резком подъеме или снижении давления пара температурные напряжения могут превысить предел прочности бетона и привести к разрыхлению поверхностного слоя, местным вздутиям, отслоениям и трещинам. Это относится в первую очередь к крупногабаритным изделиям. [41]
Уложенную смесь уплотняют штыкованием. При температуре окружающего воздуха плюс ( 25 - 30 С) через 1 5 - 2 ч предел прочности бетона при сжатии должен быть 40 - 60 МПа и этого достаточно для открытия движения. По выровненной поверхности отремонтированного участка рассыпают крупный песок. [42]
Как известно ( см. § 1), при высоких напряжениях ( ст 0 5 JR) линейная связь между напряжениями и деформациями ползучести бетона нарушается. Что же касается упруго-мгновенных деформаций, то они остаются пропорциональными напряжениям вплоть до значений, почти соответствующих пределу прочности бетона R. [43]
Метод расчета сечений по разрушающим усилиям исходит из стадии III напряженно-деформированного состояния при изгибе. Работа бетона растянутой зоны не учитывается. В расчетные формулы вместо допускаемых напряжений вводятся предел прочности бетона при сжатии и предел текучести арматуры. Эпюра напряжений в бетоне сжатой зоны вначале принималась криволинейной, а затем была принята прямоугольной. [44]
Метод расчета сечений по разрушающим усилиям исходит из стадии III напряженно-деформированного состояния при изгибе. Работа бетона растянутой зоны не учитывается. В расчетные формулы вместо допускаемых напряжений вводят предел прочности бетона при сжатии и предел текучести арматуры. При этом отпадает необходимость в использовании числа ее. Эпюра напряжений в бетоне сжатой зоны вначале была принята криволинейной, а затем - прямоугольной. [45]
Страницы: 1 2 3 4
www.ngpedia.ru
