Классификация бетона

Содержание

Слайд 2

Вопросы: Структура бетона Классификация бетона Прочностные свойства бетона Классы и марки бетона

Вопросы:
Структура бетона
Классификация бетона
Прочностные свойства бетона
Классы и марки бетона

Слайд 3

1. Структура бетона Структура бетона грубо неоднородна и зависит от многих

1. Структура бетона

Структура бетона грубо неоднородна и зависит от многих

факторов. Она формируется в виде пространственной решетки из цементного камня, заполненной зернами крупных и мелких заполнителей и пронизанной многочисленными микропорами и капиллярами, содержащими химически не связанную воду, водяные пары и воздух.
С физической точки зрения бетон представляет собой капиллярно-пористое тело, в котором резко нарушена сплошность массы и присутствуют все три фазы: твердая, жидкая и газообразная.
Слайд 4

1 - окаменевший цементно-песчаный раствор; 2 - зерна крупного заполнителя; 3

1 - окаменевший цементно-песчаный раствор;
2 - зерна крупного заполнителя;
3

- структурные трещины в матрице и на границе зерен заполнителя;
4 -крупные поры и капилляры;
5 - пустоты под зернами крупного заполнителя;
6 - разрыхленная порами структура цементного камня под отдельными зернами крупного заполнителя
Слайд 5

Цементный камень состоит из упругого, кристаллического состава и наполняющей его вязкой

Цементный камень состоит из упругого, кристаллического состава и наполняющей его вязкой

массы - геля. Сочетание упругой и вязкой структурных составляющих цементного камня наделяет бетон свойствами упруго-пластично-ползучего тела.
Эти свойства проявляются в поведении бетона под нагрузкой и в его взаимодействии с внешней средой.
Свойства цементного камня зависят от водоцементного отношения (В/Ц).

(В/Ц)

min

0,2

0,3-0,4

Смесь не
удобоукладываемая

Жесткая
бетонная смесь
Применяется на
заводах сборного
железобетона

0,5-0,6

Подвижная бетонная смесь
Применяется в
монолитном железобетоне
Возможно образование
усадочных трещин

Исключает образование усадочных трещин

Слайд 6

2. Классификация бетона по структуре по средней плотности по виду вяжущего

2. Классификация бетона

по структуре

по средней плотности

по виду вяжущего


по виду заполнителя

по зерновому составу

по способу твердения

по назначению

Слайд 7

По структуре плотный бетон, в котором пространство между зернами заполнителя занято

По структуре
плотный бетон, в котором пространство между зернами заполнителя занято

затвердевшим вяжущим;
крупнопористый бетон – пространство между зернами заполнителя заполнено частично;
поризованный бетон - бетон, в котором пространство между зернами заполнителя поризовано посредством введения специальных добавок;
ячеистый бетон - бетон с искусственно созданными порами.

По средней плотности
Особо тяжелые
ρ> 2500 кг/м3,
Тяжелые
ρ = 2200…2500 кг/м3,
Облегченные (мелкозернистые)
ρ =1800...2200 кг/м3,
Легкие
ρ =500...1800 кг/м3

Слайд 8

По виду вяжущего цементные; полимерцементные; на известковом вяжущем (силикатные); на гипсовом;

По виду вяжущего
цементные;
полимерцементные;
на известковом вяжущем (силикатные);
на гипсовом;
на специальных вяжущих

По виду

заполнителя
на плотных естественных заполнителях
(гравий, щебень);
на пористых природных заполнителях
(перлит, пемза, ракушечник);
на искусственных заполнителях
(керамзит);
на специальных заполнителях, которые удовлетворяют
требованиям биологической защиты, жаростойкости, химической стойкости и т.д.
Слайд 9

По зерновому составу крупнозернистые Dmax с крупным и мелким заполнителем Dmax

По зерновому составу
крупнозернистые
Dmax < 32 мм
с крупным и мелким заполнителем
Dmax

= 5-32 мм
мелкозернистый
(только с мелким заполнителем)
Dmax<5 мм

По способу твердения
естественного твердения
Т=18 оС, РАТМ=765 мм.рт.ст
W=90-100 %
бетон, подвергнутый тепловлажностной обработке при атмосферном давлении
Т=100-120 оС, Р=765 мм.рт.ст
W=95-100 %
бетон, подвергнутый автоклавной обработке при повышенном давлении
Т=100-120 оС, Р=(2-3) РАТМ
W=95-100 %

По назначению
конструкционные бетоны для изготовления несущих конструкций
Теплоизоляционные бетона – для изготовления ограждающих конструкций
специальные – бетоны, к которым предъявляются специальные требования в соответствии с их назначением (жаростойкие, корозионно стойкие бетоны)

Слайд 10

3. Прочностные свойства бетона Под прочностью бетона понимают его способность сопротивляться

3. Прочностные свойства бетона

Под прочностью бетона понимают его способность сопротивляться

воздействию внешних сил, не разрушаясь.

Прочность бетона

Кубиковая прочность
R

Призменная прочность
Rb

Прочность на осевое
растяжение
Rbt

Прочность при срезе
(скалывании)
Rsh

Прочность при
длительном действии
нагрузки
Rbl

Прочность бетона на
местное смятие
Rb,loc

Слайд 11

Под кубиковой прочностью понимают временное сопротивление осевому сжатию стандартного куба с

Под кубиковой прочностью понимают временное сопротивление осевому сжатию стандартного куба с

размером ребра 150 мм

Кубиковая прочность R

а) б)

Характер разрушения бетонных кубов:
а - при наличии трения по опорным плоскостям;
б - при отсутствии трения по опорным плоскостям

- переводный коэффициент,

при b =100 мм

при b =150 мм

при b =200 мм

при b =300 мм

Стандартный бетонный образец для определения прочности на сжатие

Слайд 12

Под призменной прочностью понимают временное сопротивление осевому сжатию призмы с отношением

Под призменной прочностью понимают временное сопротивление осевому сжатию призмы с отношением

высоты призмы к размеру квадратного основания, равным 4

Призменная прочность
Rb

- переводный коэффициент,

при а =100 мм

при а =150 мм

при а =200 мм

при а =300 мм

График зависимости призменной прочности бетона от отношения
размеров испытываемого образца

Слайд 13

Прочность бетона на местное смятие Rb,loc - для бетона классов ниже

Прочность бетона на местное смятие
Rb,loc

- для бетона классов

ниже В25;


- для бетона классов
В25 и выше

коэффициент условного
увеличения прочности бетона;

Ad - площадь бетонного элемента;
Аloc - площадь загруженной части (площадь смятия).

Слайд 14

Прочность на осевое растяжение Rbt зависит от прочности при растяжении цементного

Прочность на осевое растяжение
Rbt


зависит от прочности при растяжении

цементного камня и его сцепления с зернами крупного заполнителя.

Эмпирический метод

Как правило

Слайд 15

Прочность при срезе (скалывании) Rsh Под чистым срезом понимают разделение элемента

Прочность при срезе
(скалывании)
Rsh


Под чистым срезом понимают разделение элемента

на части по сечению, к которому приложены перерезывающие силы.
Под чистым скалыванием понимают взаимное смещение (сдвиг) частей элемента между собой под действием скалывающих (сдвигающих) усилий.

В нормах СНиП

1 - испытуемый образец;
2 - неподвижные стальные опоры;
3 - рабочая арматура;
4 - прорези (щели);
5 -.участки, где происходит скалывание (срез) бетона

Слайд 16

Прочность при длительном действии нагрузки Rbl Пределом длительного сопротивления бетона называют

Прочность при длительном
действии нагрузки
Rbl


Пределом длительного сопротивления бетона называют

наибольшие статические неизменные во времени напряжения, которые он может выдерживать неограниченно долгое время без разрушения.

В нормах СНиП 2.03.01-86*

Нарастание прочности бетона во времени
1- при хранении бетона во влажной среде;
2-то же в сухой среде

где t – время в сутках.

Проф. Б.Г. Скрамтаев предложил

.

Слайд 17

4. Классы и марки бетона Под классом бетона «В» по прочности

4. Классы и марки бетона

Под классом бетона «В» по прочности

на осевое сжатие понимают среднестатистическое значение временного сопротивления сжатию в МПа эталонных образцов, изготовленных и испытанных через 28 суток хранения при температуре (20 ± 2) 0С в соответствии с государственным стандартом с обеспеченностью 0,95.

Классы бетона

По прочности на осевое
сжатие В

По прочности на осевое
растяжение Вt

Под классом бетона «Вt» по прочности на осевое растяжение понимают среднестатистическое значение временного сопротивления растяжению в МПа эталонных образцов, испытанных через 28 суток хранения при температуре (20 ± 2) 0С в соответствии с государственным стандартом с обеспеченностью 0,95.

Слайд 18

Слайд 19

Классы бетона по прочности на осевое растяжение Среднее значение временного сопротивления

Классы бетона по прочности на осевое растяжение

Среднее значение временного сопротивления бетона

сжатию, установленное при испытании партии стандартных образцов, определяют по зависимости

где число случаев, в которых было установлено временное сопротивление соответственно

;

;

общее число испытаний в партии

Среднее квадратичное отклонение прочности бетона – это величина, характеризующая разброс прочности экспериментальных значений.

Коэффициент вариации прочности бетона – это отношение среднего квадратичного отклонения прочности бетона к среднему значению временного сопротивления бетона сжатию.

Слайд 20

Опытные исследования для тяжёлых, мелкозернистых и легких бетонов показали, что коэффициент

Опытные исследования для тяжёлых, мелкозернистых и легких бетонов показали, что коэффициент

вариации прочности бетона при сжатии

При показателе надежности

, который характерен для обеспеченности 95% прочностных свойств (правило «двух сигм»), класс бетона по прочности на сжатии определяют по формуле (2.7):



или

(2.7)


Таким образом, гарантированная прочность заданного нормами класса бетона на сжатие равна:

Кривая распределения прочности

Слайд 21

способность материала не пропускать воду Марки бетона по морозостойкости F по

способность материала не пропускать воду

Марки бетона

по
морозостойкости
F

по
водонепроницаемости


W

по
самонапряжению
Sp

Число характеризует давление воды в кг/см2, при котором еще не наблюдается ее просачивания через испытываемый образец. Испытания выполняют на образцах из бетона диаметром и высотой 150 мм.

W2 …W12

устанавливаются для бетона на напрягающем цементе

Sp 0,6...Sp 4

Число характеризует величину предварительного напряжения в бетоне (МПа) на уровне оси, проходящей через центр тяжести арматуры.

способность материала в увлажненном состоянии сопротивляться разрушающему воздействию попеременного замораживания и оттаивания.

F25 … F500

Число характеризует количество выдерживаемых циклов попеременного замораживания и оттаивания в насыщенном водой состоянии, при котором прочность бетона снижается не более чем на 15% или не наблюдается видимых его разрушений

по
Средней плотности D

Марку по средней плотности принимают для конструкций, к которым предъявляют требования теплоизоляции.

D500 … D2000

Число соответствует среднему значению объемной массы бетона (кг/м3)