Основные физико-механические свойства бетона

Июль 30, 2022

Главная
Разное
Основные физико-механические свойства бетона

Содержание

2. Классификация бетонов: По структуре: бетоны плотной структуры (у которых пространство между зернами заполнителя полностью заполнено затвердевшим
3. По плотности: особо тяжелые ( γ > 2500 кг/м3 ); тяжелые ( 2200кг/м3 легкие ( 800кг/м3
4. По виду заполнителей: на плотных заполнителях; на пористых заполнителях; на специальных заполнителях, удовлетворяющих требованиям жаростойкости, биологической
5. По зерновому составу: крупнозернистые с крупным и мелким заполнителем; мелкозернистые с мелкими заполнителями; Самостоятельно Основные физико-механические
6. По условиям твердения: бетон естественного твердения; бетон, подвергнутый тепловлажностной обработке при атмосферном давлении; бетон, подвергнутый автоклавной
7. При затворении водой смеси из цемента и заполнителей начинается реакция гидратации цемента с водой. При этом
8. При затворении водой смеси из цемента и заполнителей начинается реакция гидратации цемента с водой. При этом
9. Избыточная, химически не связная вода, в дальнейшем вступает с менее активными частицами цемента, а также заполняет
10. Усадкой бетона называют уменьшение его объема при твердении в обычной воздушной среде. При твердении бетона в
11. Усадка бетона Наиболее интенсивно усадка протекает в начальный период твердения, со временем она постепенно затухает. Усадка
12. Усадка бетона Кривые усадки и набухания бетонных неармированных (1) и армированных (2) образцов а – набухание
13. Усадке бетона препятствуют зерна заполнителя, которые становятся внутренними связями, вызывающими в цементном камне растягивающие напряжения. Неравномерное
14. СХЕМА ДЕФОРМАЦИИ АРМИРОВАННОГО ЭЛЕМЕНТА ОТ УСАДКИ БЕТОНА а, б – симметричное и несимметричное армирование; 1 –
15. Внешняя нагрузка создают в бетоне сложное напряженное состояние. При сжатии бетонного образца напряжения концентрируются на более
16. Схема напряженного состояния бетонного образца при сжатии Прочность бетона а – концентрация самоуравновешенных напряжений вокруг микропор
17. К определению сжимающих напряжений в бетоне на границе микроразрушений по результатам ультразвуковых измерений Прочность бетона 160
18. Образцы, изготовленные из одной и той же бетонной смеси могут иметь неодинаковую прочность, которая зависит: от
19. ХАРАКТЕР РАЗРУШЕНИЯ БЕТОННЫХ КУБОВ а – при трении по опорным плоскостям; б – при отсутствии трения;
20. СХЕМА РАБОТЫ БЕТОНА ПРИ СЖАТИИ а – концентрация напряжений у микро- и макропор; б – разрыв
21. По стандарту кубы испытываются без смазки контактных поверхностей. Прочность бетона одного состава зависит от размеров куба:
22. Призменная прочность меньше кубиковой и она уменьшается с увеличением отношений h/a. Призменная прочность 160
23. При h / a = 4 значение Rb становится почти стабильным (Rb ≈ 0,75R). Влияние гибкости
24. Призменная прочность 160
25. Напряженное состояние бетона сжатой зоны при изгибе железобетонной 160 *
26. Действительную криволинейную эпюру напряжений бетона сжатой зоны в предельном состоянии заменяют прямоугольной, что соответствует диаграмме жесткопластического
27. Экспериментальные диаграммы деформирования бетона 160
28. Экспериментальные диаграммы деформирования бетона 160
29. Экспериментальные диаграммы деформирования бетона 160
30. σb Rb εb Диаграмма жесткопластического тела 160
31. 0 εb σb Диаграмма упругого тела 160
32. σb 0 εb Диаграмма упругопластического тела 160
33. Диаграмма деформирования бетона В30 160
34. Диаграмма деформирования бетона В30 160
35. ДИАГРАММЫ ДЕФОРМИРОВАНИЯ БЕТОНА σ, МПа
36. Прочность бетона на осевое растяжение зависит от прочности цементного камня на растяжение и его сцеплением с
37. Временное сопротивление бетона растяжению Rbt определяют испытаниями: на разрыв образцов в виде восьмерки; а – на
38. Схемы испытания образцов для определения прочности бетона при осевом растяжении а – на разрыв; б –
39. Диаграммы деформирования бетона σb-εb (Карпенко Н.И.) 160
40. Диаграммы деформирования бетона σb-εb при сжатии (Карпенко Н.И.) 160
41. Диаграммы деформирования бетона σbt-εbt при растяжении (Карпенко Н.И.) 160
42. Срез представляет собой разделение элементы на две части по сечению, к которому приложены перерезывающие силы. Зерна
43. Сопротивление бетона скалыванию возникает при изгибе железобетонных балок до появления в них наклонных трещин. Скалывающие напряжения
44. Класс бетона по прочности на осевое сжатие B является основной характеристикой бетона и указывается в проекте
45. Прочность бетона а –нарастание прочности бетона к 28-суточному возрасту в зависимости от температуры твердения; б –
46. Для сборных конструкций заводского изготовления отпускная прочность может быть ниже его класса и устанавливается по стандартам
47. Кривые распределения прочности 1 – теоретическая; 2 - опытная Класс бетона по прочности на осевое сжатие
48. Класс бетона по прочности на осевое сжатие 160
49. Среднее значение временного сопротивления бетона сжатию определяется по формуле: Класс бетона по прочности на осевое сжатие
50. Завод-изготовитель при заданном по проекту классе бетона B в зависимости от уровня технологии производства и фактическом
51. Класс бетона по прочности на сжатие: тяжелого бетона В3,5; В5; В7,5; В10; В12,5; В15, …., В60
52. Класс бетона по прочности на сжатие: тяжелого бетона В3,5; В5; В7,5; В10; В12,5; В15, …., В60
53. Класс бетона по прочности на осевое растяжение Bt устанавливают, когда она имеет главенствующее значение и контролируется
54. Класс бетона по прочности на осевое растяжение Bt устанавливают, когда она имеет главенствующее значение и контролируется
55. Класс бетона по прочности на осевое растяжение Bt устанавливают, когда она имеет главенствующее значение и контролируется
56. Кроме классов бетона по прочности, существуют следующие марки бетона: Марки бетона 160
57. Кроме классов бетона по прочности, существуют следующие марки бетона: Марка бетона по морозостойкости; Марка бетона по
58. Под морозостойкостью понимают способность материала в увлажненном состоянии сопротивляться разрушающему воздействию попеременного замораживания и оттаивания. Марка
59. Под морозостойкостью понимают способность материала в увлажненном состоянии сопротивляться разрушающему воздействию попеременного замораживания и оттаивания. Марка
60. Под морозостойкостью понимают способность материала в увлажненном состоянии сопротивляться разрушающему воздействию попеременного замораживания и оттаивания. Марка
61. Под морозостойкостью понимают способность материала в увлажненном состоянии сопротивляться разрушающему воздействию попеременного замораживания и оттаивания. Марка
62. Под морозостойкостью понимают способность материала в увлажненном состоянии сопротивляться разрушающему воздействию попеременного замораживания и оттаивания. Марка
63. Под морозостойкостью понимают способность материала в увлажненном состоянии сопротивляться разрушающему воздействию попеременного замораживания и оттаивания. Марка
64. МОСКВА, 17 фев — РИА Новости. По меньшей мере три человека погибли и около 60 оказались
65. Марка бетона по водонепроницаемости характеризуется предельным гидростатическим давлением воды (МПа 10-1), при котором еще не наблюдается
66. Марка бетона по средней плотности (кг/м3): тяжелый бетон от D2200 до D2500; легкий бетон от D800
67. Легкие бетоны на пористых заполнителях и цементном вяжущем при одинаковых классах по прочности и марках по
68. Марка бетона по самонапряжению Sp назначается в тех случаях, когда эта характеристика имеет главенствующее значение. Обычно
69. Марка бетона по самонапряжению Sp назначается в тех случаях, когда эта характеристика имеет главенствующее значение. Обычно
70. Марка бетона по самонапряжению Sp назначается в тех случаях, когда эта характеристика имеет главенствующее значение. Обычно
71. Марка бетона по самонапряжению Sp назначается в тех случаях, когда эта характеристика имеет главенствующее значение. Обычно
72. Марка бетона по самонапряжению Sp назначается в тех случаях, когда эта характеристика имеет главенствующее значение. Обычно
73. Влияние времени и условий твердения на прочность бетона 160
74. Прочность бетона нарастает в течение длительного времени. Наиболее интенсивно прирост прочности происходит в начальный период (28суток
75. Прочность бетона нарастает в течение длительного времени. Наиболее интенсивно прирост прочности происходит в начальный период (28суток
76. Прочность бетона нарастает в течение длительного времени. Наиболее интенсивно прирост прочности происходит в начальный период (28суток
77. Прочность бетона нарастает в течение длительного времени. Наиболее интенсивно прирост прочности происходит в начальный период (28суток
78. При благоприятных условиях (влажная среда и положительные температуры) прочность бетона может прирастать неопределенно длительное время. Если
79. Влияние времени и условий твердения на прочность бетона Возраст бетонных кубиков 1- нарастание прочности бетона в
80. Влияние времени и условий твердения на прочность бетона Возраст бетонных кубиков 1- нарастание прочности бетона в
81. При длительном действии нагрузки бетон разрушается при напряжениях меньших, чем временное сопротивление осевому сжатию Rb в
82. При длительном действии нагрузки бетон разрушается при напряжениях меньших, чем временное сопротивление осевому сжатию Rb в
83. При длительном действии нагрузки бетон разрушается при напряжениях меньших, чем временное сопротивление осевому сжатию Rb в
84. При длительном действии нагрузки бетон разрушается при напряжениях меньших, чем временное сопротивление осевому сжатию Rb в
85. При действии многократно повторных нагрузок временное сопротивление бетона сжатию под влиянием микротрещин уменьшается. Прочность бетона при
86. При действии многократно повторных нагрузок временное сопротивление бетона сжатию под влиянием микротрещин уменьшается. Предел выносливости бетона,
87. При действии многократно повторных нагрузок временное сопротивление бетона сжатию под влиянием микротрещин уменьшается. Предел выносливости бетона,
88. При действии многократно повторных нагрузок временное сопротивление бетона сжатию под влиянием микротрещин уменьшается. Предел выносливости бетона,
89. С увеличением числа циклов снижается Rr / Rb при n → ∞ Rr называют абсолютным пределом
90. С увеличением числа циклов снижается Rr / Rb при n → ∞ Rr называют абсолютным пределом
91. С увеличением числа циклов снижается Rr / Rb при n → ∞ Rr называют абсолютным пределом
92. При динамической нагрузке малой продолжительности и большой интенсивности временное сопротивление бетона увеличивается. Динамическая прочность бетона 160
93. При динамической нагрузке малой продолжительности и большой интенсивности временное сопротивление бетона увеличивается. Чем меньше время нагружения,
94. При динамической нагрузке малой продолжительности и большой интенсивности временное сопротивление бетона увеличивается. Чем меньше время нагружения,
96. Скачать презентацию

Слайд 2

Классификация бетонов:
По структуре:
бетоны плотной структуры (у которых пространство между зернами заполнителя

полностью заполнено затвердевшим вяжущим);
крупнопористые малопесчаные и беспесчаные;
поризованные (с заполнителями и искусственной пористостью затвердевшего вяжущего);

Самостоятельно

Основные физико-механические свойства бетона

160

Слайд 3

По плотности:
особо тяжелые ( γ > 2500 кг/м3 );
тяжелые ( 2200кг/м3

<γ≤ 2500кг/м3 );
легкие ( 800кг/м3 <γ≤ 2000кг/м3 );

Самостоятельно

Основные физико-механические свойства бетона

160

Слайд 4

По виду заполнителей:
на плотных заполнителях;
на пористых заполнителях;
на специальных заполнителях, удовлетворяющих требованиям

жаростойкости, биологической защиты и др.);

Самостоятельно

Основные физико-механические свойства бетона

160

Слайд 5

По зерновому составу:
крупнозернистые с крупным и мелким заполнителем;
мелкозернистые с мелкими заполнителями;
Самостоятельно
Основные

физико-механические свойства бетона

160

Слайд 6

По условиям твердения:
бетон естественного твердения;
бетон, подвергнутый тепловлажностной обработке при атмосферном давлении;
бетон,

подвергнутый автоклавной обработке при высоком давлении.

Самостоятельно

Основные физико-механические свойства бетона

160

Слайд 7

При затворении водой смеси из цемента и заполнителей начинается реакция гидратации

цемента с водой.
При этом образуется гель – пористая студенистая масса с взвешенными в воде еще не вступившими в химическую реакцию, частицами цемента и незначительными соединениями в виде кристаллов.
Гель обволакивает зерна заполнителей и постепенно твердеет, а отдельные кристаллы соединяются в кристаллические сростки.
Твердеющий гель превращается в цементный камень, которой скрепляет зерна крупного и мелкого заполнителя в монолитный твердый бетон.
Важнейшим фактором, определяющим структуру и прочность бетона, является удельное количество воды затворения, которое оценивается W/C отношением.
Для химического соединения воды с цементом необходимо W/C ≈ 0,2.
Для увеличения подвижности бетонной смеси и удобоукладываемости – количество воды берут с некоторым избытком.

Структура бетона и ее влияние на прочность и деформативность

160

Самостоятельно

Слайд 8

При затворении водой смеси из цемента и заполнителей начинается реакция гидратации

Структура бетона и ее влияние на прочность и деформативность

160

Самостоятельно

Слайд 9

Избыточная, химически не связная вода, в дальнейшем вступает с менее активными

частицами цемента, а также заполняет многочисленные поры и капилляры в цементном камне и полостях между зернами крупного заполнителя, а потом, постепенно испаряясь, освобождает их.
Поры могут занимать до трети объема цементного камня.
С уменьшением W/C пористость уменьшается, а прочность возрастает.
Бетон представляет капиллярно-пористое тело, содержащее мелкий и крупный заполнитель, цементный камень, гель, воздух, водяные поры, химическим не связанную воду и имеет весьма неоднородную структуру с нарушенной сплошностью массы.
Длительные процессы в бетоне – изменение водного баланса, уменьшение объема твердеющего геля, рост кристаллических сростков – наделяют бетон упругопластическими свойствами.
Известные теории прочности к бетону не применимы.
Бетону присущи такие свойства как усадка, ползучесть, релаксация напряжений, которые зависят температурно-влажностного режима окружающей среды, длительности и скорости нагружения.

Структура бетона и ее влияние на прочность и деформативность

160

Самостоятельно

Слайд 10

Усадкой бетона называют уменьшение его объема при твердении в обычной воздушной

среде.
При твердении бетона в воде его объем увеличивается (набухание).
Усадка бетона зависит от:
количества цемента – чем больше цемента в единице объема, тем больше усадка;
вида цемента (высокоактивные и глиноземистые цементы дают большую усадку);
количества воды затворения (чем больше W/C, тем больше усадка);
крупности заполнителя (при мелкозернистых песках и пористом щебне усадка больше);
деформативных характеристик заполнителя (чем больше модуль упругости заполнителя, тем меньше усадка);
плотности «упаковки» крупного заполнителя (при разной крупности зерен заполнителя объем пустот меньше и меньше усадка);
присутствия различных гидравлических добавок и ускорителей твердения (они, как правило, увеличивают усадку);
влажности окружающей среды (чем больше влажность, тем меньше усадка).

Усадка бетона

160

Слайд 11

Усадка бетона
Наиболее интенсивно усадка протекает в начальный период твердения, со временем

она постепенно затухает.
Усадка бетона связана с физико-химическими процессами твердения бетона, уменьшением объема цементного геля, испарением избыточной воды, гидратацией не прореагировавшими частицами цемента.
Со временем усадка затухает.

160

Слайд 12

Усадка бетона
Кривые усадки и набухания бетонных
неармированных (1) и армированных (2)

образцов
а – набухание в воде; б – усадка на воздухе

160

Слайд 13

Усадке бетона препятствуют зерна заполнителя, которые становятся внутренними связями, вызывающими в

цементном камне растягивающие напряжения.
Неравномерное высыхание бетона приводит к неравномерной усадке и возникновению начальных сжимающих напряжений.
Поверхностные слои бетона испытывают растяжение, а внутренние, более влажные, которые препятствуют усадке, оказываются сжатыми.
Начальные усадочные напряжения учитываются расчетными коэффициентами.
Уменьшить начальные усадочные напряжения в бетоне можно конструктивными мерами (армированием, устройством усадочных швов в конструкциях) и технологическими мерами (подбором состава, увлажнением поверхности бетона, увлажнением среды при тепловой обработке).

Усадка бетона

160

Слайд 14

СХЕМА ДЕФОРМАЦИИ АРМИРОВАННОГО ЭЛЕМЕНТА ОТ УСАДКИ БЕТОНА
а, б – симметричное и

несимметричное армирование;
1 – поперечная; 2 – продольная (рабочая) арматура; 3 – примерная эпюра напряжения сжатия σb и растяжения σbt в бетоне; εsh – усадка железобетонного образца; εshb – усадка бетонного образца-близнеца; εbt – деформации растяжения бетона в железобетонном образце от усадки бетона

Усадка бетона

160

Слайд 15

Внешняя нагрузка создают в бетоне сложное напряженное состояние. При сжатии бетонного

образца напряжения концентрируются на более жестких частицах, в результате по плоскостям соединения этих частиц возникают усилия, стремящиеся нарушить их связь.
На границе пор и пустот происходит концентрация напряжений.
Вокруг отверстий в материале, подвергнутом сжатию, наблюдается концентрация самоуравновешенных растягивающих и сжимающих напряжений по площадкам параллельным сжимающей силе.

Прочность бетона

160

Слайд 16

Схема напряженного состояния бетонного образца при сжатии
Прочность бетона
а – концентрация

самоуравновешенных напряжений вокруг микропор и полостей;
б – трещины разрыва бетона в поперечном направлении при осевом сжатии призмы

Так как в бетоне много пор и пустот, растягивающие напряжения от одной поры накладываются на соседние.
В результате в бетонном образце, подвергнутом сжатию, кроме продольных сжимающих напряжений возникают поперечные растягивающие напряжения.
Разрушение сжатого образца возникает в результате разрыва
бетона в поперечном направлении.
Сначала по всему объему возникают микротрещины, которые
с увеличением нагрузки соединяются, образуя видимые трещины
параллельные (или с небольшим наклоном) направлению
сжимающих сил.
Затем трещины раскрываются, и наступает разрушение бетона.

160

Слайд 17

К определению сжимающих напряжений в бетоне на границе микроразрушений по результатам

ультразвуковых измерений

Прочность бетона

160

Слайд 18

Образцы, изготовленные из одной и той же бетонной смеси могут иметь

неодинаковую прочность, которая зависит:
от технологических факторов;
возраста и условий твердения;
вида напряженного состояния и длительности воздействия.
При осевом сжатии кубы разрушаются в результате разрыва бетона в поперечном направлении.
Наклон трещин разрыва обусловлен силами трения между плитами пресса и гранями куба. После разрушения куб приобретает форму двух усеченных пирамид, сомкнутых малыми основаниями.
Если устранить силы трения (смазкой) линии разрыва становятся вертикальными, а временное сопротивление уменьшается.

Прочность бетона

160

Слайд 19

ХАРАКТЕР РАЗРУШЕНИЯ БЕТОННЫХ КУБОВ
а – при трении по опорным плоскостям; б

– при отсутствии трения; 1 – силы трения; 2 – трещины; 3 - смазка

Прочность бетона на осевое сжатие
( кубиковая прочность)

160

Слайд 20

СХЕМА РАБОТЫ БЕТОНА ПРИ СЖАТИИ
а – концентрация напряжений у микро- и

макропор;
б – разрыв бетона в поперечном направлении;
в – при наличии трения по опорным плоскостям;
г – при отсутствии трения;
1 - смазка

Прочность бетона на осевое сжатие
( кубиковая прочность)

160

Слайд 21

По стандарту кубы испытываются без смазки контактных поверхностей.
Прочность бетона одного состава

зависит от размеров куба:
150×150×150 R (базовый размер);
200×200×200 0,93R;
100×100×100 1,1R.
Это объясняется изменением эффекта обоймы с изменением размеров куба и расстояния между его трещинами.
Кубиковая прочность непосредственно в расчетах не используется.

Прочность бетона на осевое сжатие
( кубиковая прочность)

160

Слайд 22

Призменная прочность меньше кубиковой и она уменьшается с увеличением отношений h/a.

Призменная прочность

160

Слайд 23

При h / a = 4 значение Rb становится почти стабильным

(Rb ≈ 0,75R).
Влияние гибкости при этом не сказывается, оно ощущается лишь при h/a ≥ 8.
Прочность бетона сжатию при изгибе также принимают Rb.

Призменная прочность

160

Слайд 24

Призменная прочность
160

Слайд 25

Напряженное состояние бетона сжатой зоны при изгибе железобетонной
160
*

Слайд 26

Действительную криволинейную эпюру напряжений бетона сжатой зоны в предельном состоянии заменяют

прямоугольной, что соответствует диаграмме жесткопластического тела.

Напряженное состояние бетона сжатой зоны при изгибе железобетонной

160

Слайд 27

Экспериментальные диаграммы деформирования бетона
160

Слайд 28

Экспериментальные диаграммы деформирования бетона
160

Слайд 29

Экспериментальные диаграммы деформирования бетона
160

Слайд 30

σb
Rb
εb
Диаграмма жесткопластического тела
160

Слайд 31

0 εb
σb
Диаграмма упругого тела
160

Слайд 32

σb
0 εb
Диаграмма упругопластического тела
160

Слайд 33

Диаграмма деформирования бетона В30
160

Слайд 34

Диаграмма деформирования бетона В30
160

Слайд 35

ДИАГРАММЫ ДЕФОРМИРОВАНИЯ БЕТОНА
σ, МПа

Слайд 36

Прочность бетона на осевое растяжение зависит от прочности цементного камня на

растяжение и его сцеплением с зернами заполнителя.
Прочность бетона на растяжение в 15…20 раз меньше, чем при сжатии.
Отношение Rbt / В уменьшается с увеличением прочности бетона на сжатие.

Прочность бетона на осевое растяжение

160

Слайд 37

Временное сопротивление бетона растяжению Rbt определяют испытаниями:
на разрыв образцов в виде

восьмерки; а – на разрыв;
на раскалывание – образцов в виде цилиндров;
б – на раскалывание
на изгиб – бетонных балок ( по разрушающему моменту бетонной балки определяют Rbt )
в – на изгиб

Прочность бетона на осевое растяжение

160

Слайд 38

Схемы испытания образцов для определения прочности бетона при осевом растяжении
а –

на разрыв; б – на раскалывание; в – на изгиб

Прочность бетона на осевое растяжение

160

Слайд 39

Диаграммы деформирования бетона σb-εb
(Карпенко Н.И.)
160

Слайд 40

Диаграммы деформирования бетона σb-εb
при сжатии (Карпенко Н.И.)
160

Слайд 41

Диаграммы деформирования бетона σbt-εbt
при растяжении (Карпенко Н.И.)
160

Слайд 42

Срез представляет собой разделение элементы на две части по сечению, к

которому приложены перерезывающие силы.
Зерна крупного заполнителя работают как шпонки в плоскости среза и оказывает существенное сопротивление Rsh = 2Rbt.
Чистый срез в железобетонных конструкциях встречается редко.
Схема испытания образцов

Прочность бетона на срез и скалывание

а) на срез;
б) на скалывание;
в) зависимость предела прочности
от длительности загружения;
1 – испытуемый образец;
2 – неподвижные стальные опоры;
3 – рабочая арматура;
4 – прорези (щели);
5 – участки, где происходит скалывание бетона

160

Слайд 43

Сопротивление бетона скалыванию возникает при изгибе железобетонных балок до появления в

них наклонных трещин.
Скалывающие напряжения изменяются по высоте сечения балки по квадратной параболе. Сопротивление скалыванию при изгибе в 1,5…2 раза больше, чем Rbt (экспериментальные данные).

Прочность бетона на срез и скалывание

160

Слайд 44

Класс бетона по прочности на осевое сжатие B является основной характеристикой

бетона и указывается в проекте всегда.
Класс бетона по прочности на осевое растяжение Bt назначается только тогда, когда эта характеристика имеет главенствующее значение и контролируется на производстве.
Классом бетона по прочности на осевое сжатие B (МПа) называется временное сопротивление сжатию бетонных кубов с размером ребра 150 мм, испытанных в соответствии со стандартом через 28 сут хранения при температуре +20ºС ±2ºС с учетом статистической изменчивости.

Классы бетона

160

Слайд 45

Прочность бетона
а –нарастание прочности бетона к 28-суточному возрасту в зависимости от

температуры твердения;
б – распределение временного сопротивления сжатию бетонных образцов;
1 – гистограмма опытного временного сопротивления образцов;
2 – теоретическая кривая нормального (гауссового) распределения;
n – частота случаев

Класс бетона по прочности на осевое сжатие

160

Слайд 46

Для сборных конструкций заводского изготовления отпускная прочность может быть ниже его

класса и устанавливается по стандартам и техническим условиям в зависимости от условий транспортирования, монтажа и сроков нагружения.
Класс бетона по прочности на осевое сжатие связан с маркой бетона следующим образом:
В качестве теоретической функции распределения случайных величин принято нормальное распределение (закон Гаусса):

Класс бетона по прочности на осевое сжатие

160

Слайд 47

Кривые распределения прочности
1 – теоретическая; 2 - опытная
Класс бетона по прочности

на осевое сжатие

В качестве теоретической функции распределения случайных величин принято нормальное распределение (закон Гаусса):

160

Слайд 48

Класс бетона по прочности на осевое сжатие
160

Слайд 49

Среднее значение временного сопротивления бетона сжатию определяется по формуле:
Класс бетона по

прочности на осевое сжатие

Коэффициент вариации:

160

Слайд 50

Завод-изготовитель при заданном по проекту классе бетона B в зависимости от

уровня технологии производства и фактическом значении Vmзавода устанавливает требуемое значение Rm , для
Сроки твердения бетона устанавливают так, чтобы требуемая прочность бетона была достигнута к моменту загружения конструкции проектной нагрузкой.
Для монолитных конструкций на обычном портландцементе – 28 суток.
Для сборных ЖБК отпускная прочность может быть ниже его класса.

Класс бетона по прочности на осевое сжатие

160

Слайд 51

Класс бетона по прочности на сжатие:
тяжелого бетона В3,5; В5; В7,5; В10;

В12,5; В15, …., В60 (с градацией 5) и от В70 до В100 (с градацией 10)

Класс бетона по прочности на осевое сжатие

160

Слайд 52

Класс бетона по прочности на сжатие:
тяжелого бетона В3,5; В5; В7,5; В10;

В12,5; В15, …., В60 (с градацией 5) и от В70 до В100 (с градацией 10)
Мелкозернистый бетон групп:
А (естественного твердения или подвергнутый тепловой обработке при атмосферном давлении): В3,5; В5; 7,5; В10; В12,5; В15;…; В40 (с градацией 5)
Б (подвергнутых автоклавной обработке): В15…В60 (с градацией 5)

Класс бетона по прочности на осевое сжатие

160

Слайд 53

Класс бетона по прочности на осевое растяжение Bt устанавливают, когда она

имеет главенствующее значение и контролируется на производстве Bt0,8; Bt1,2; Bt1,6; Bt2,4; Bt2,8; Bt3,2.

Класс бетона по прочности на осевое растяжение

160

13.09.2013

Слайд 54

Класс бетона по прочности на осевое растяжение Bt устанавливают, когда она

имеет главенствующее значение и контролируется на производстве Bt0,8; Bt1,2; Bt1,6; Bt2,4; Bt2,8; Bt3,2.
Числа характеризуют прочность бетона на осевое растяжение (МПа) с учетом статистической изменчивости.

Класс бетона по прочности на осевое растяжение

160

Слайд 55

Класс бетона по прочности на осевое растяжение Bt устанавливают, когда она

Класс бетона по прочности на осевое растяжение

160

Слайд 56

Кроме классов бетона по прочности, существуют следующие марки бетона:
Марки бетона
160

Слайд 57

Кроме классов бетона по прочности, существуют следующие марки бетона:
Марка бетона по

морозостойкости;
Марка бетона по средней плотности;
Марка бетона по водонепроницаемости;
Марка бетона по самонапряжению.

Марки бетона

160

Слайд 58

Под морозостойкостью понимают способность материала в увлажненном состоянии сопротивляться разрушающему воздействию

попеременного замораживания и оттаивания.

Марка бетона по морозостойкости

160

Слайд 59

Под морозостойкостью понимают способность материала в увлажненном состоянии сопротивляться разрушающему воздействию

Марка бетона по морозостойкости

160

Слайд 60

Под морозостойкостью понимают способность материала в увлажненном состоянии сопротивляться разрушающему воздействию

Марка бетона по морозостойкости

160

Слайд 61

Под морозостойкостью понимают способность материала в увлажненном состоянии сопротивляться разрушающему воздействию

попеременного замораживания и оттаивания.
Марка бетона по морозостойкости характеризуется количеством циклов попеременного замораживания и оттаивания в насыщенном водой состоянии при снижении прочности бетона не более 5%.
Для тяжелых и мелкозернистых бетонов устанавливаются следующие марки бетона по морозостойкости: F50, F75, F100, F150, F200, F300, F400, F500, F600, F700, F800, F1000.
Легкий бетон – F25, F35, F50, F75, F100, F150, F200, F300, F400, F500.

Марка бетона по морозостойкости

160

Слайд 62

Под морозостойкостью понимают способность материала в увлажненном состоянии сопротивляться разрушающему воздействию

Марка бетона по морозостойкости

160

Слайд 63

Под морозостойкостью понимают способность материала в увлажненном состоянии сопротивляться разрушающему воздействию

Марка бетона по морозостойкости

160

Слайд 64

МОСКВА, 17 фев — РИА Новости. По меньшей мере три человека погибли

и около 60 оказались под завалами в результате обрушения здания в городе Кенджу в Южной Корее, сообщает агентство Синьхуа.
Кроме того, около 30 человек были госпитализированы. По данным агентства, пострадавшие и погибшие — студенты университета, которые в понедельник устроили в здании вечеринку для первокурсников. Как отмечается, крыша обрушилась, не выдержав тяжести снега.
Другие подробности произошедшего пока не сообщаются.

160

Слайд 65

Марка бетона по водонепроницаемости характеризуется предельным гидростатическим давлением воды (МПа 10-1),

при котором еще не наблюдается ее просачивание через испытываемый образец.
Например: W2, W4, W6, W8, W10, W12.
Марка бетона по водонепроницаемости назначается для конструкций, работающих под давлением воды.

Марка бетона по водонепроницаемости

160

Слайд 66

Марка бетона по средней плотности (кг/м3):
тяжелый бетон от D2200 до

D2500;
легкий бетон от D800 до D2200;
поризованный бетон от D800 до D1400.
Градация 100 ─ для всех марок.
Марка бетона по средней плотности назначается в тех случаях, когда к бетону кроме конструктивных требований предъявляются требования теплоизоляции.

Марка бетона по средней плотности

160

Слайд 67

Легкие бетоны на пористых заполнителях и цементном вяжущем при одинаковых классах

по прочности и марках по морозостойкости и водонепроницаемости применяют в сборных и монолитных железобетонных конструкциях наряду с тяжелыми бетонами.
Во многих случаях они оказываются более эффективными, так как приводят к снижению массы конструкций.

160

Марка бетона по средней плотности

Слайд 68

Марка бетона по самонапряжению Sp назначается в тех случаях, когда эта

Марка бетона по самонапряжению Sp

160

Слайд 69

Марка бетона по самонапряжению Sp назначается в тех случаях, когда эта

Марка бетона по самонапряжению Sp

160

Слайд 70

Марка бетона по самонапряжению Sp назначается в тех случаях, когда эта

Марка бетона по самонапряжению Sp

160

Слайд 71

Марка бетона по самонапряжению Sp назначается в тех случаях, когда эта

характеристика имеет главенствующее значение.
Обычно используется для конструкций, выполненных на напрягающем (расширяющемся) цементе, и контролируется на производстве.
Марка Sp определяется значением предварительного напряжения в бетоне (МПа), создаваемого за счет его расширения при наличии продольной арматуры в количестве 1% .
Число после Sp соответствует указанному предварительному напряжению в бетоне (например, Sp4).
Марка бетона по самонапряжению для бетонов на напрягающем цементе от Sp0,6 до Sp 4.

Марка бетона по самонапряжению Sp

160

Слайд 72

Марка бетона по самонапряжению Sp назначается в тех случаях, когда эта

Марка бетона по самонапряжению Sp

160

Слайд 73

Влияние времени и условий твердения на прочность бетона
160

Слайд 74

Прочность бетона нарастает в течение длительного времени.
Наиболее интенсивно прирост прочности

происходит в начальный период (28суток на портландцементе и 90суток - на пуццолановом и шлаковом портландцементе).

Влияние времени и условий твердения на прочность бетона

160

Слайд 75

Прочность бетона нарастает в течение длительного времени.
Наиболее интенсивно прирост прочности

происходит в начальный период (28суток на портландцементе и 90суток - на пуццолановом и шлаковом портландцементе).
При благоприятных условиях (влажная среда и положительные температуры) прочность бетона может прирастать неопределенно длительное время.
Если бетон эксплуатируется в сухих условиях, то после первого года приращение прочности не происходит.

Влияние времени и условий твердения на прочность бетона

160

Слайд 76

Прочность бетона нарастает в течение длительного времени.
Наиболее интенсивно прирост прочности

Влияние времени и условий твердения на прочность бетона

160

Слайд 77

Прочность бетона нарастает в течение длительного времени.
Наиболее интенсивно прирост прочности

Влияние времени и условий твердения на прочность бетона

Возраст бетонных кубиков

1- нарастание прочности
бетона в сухой среде;
2 – то же, во влажной среде

160

Слайд 78

При благоприятных условиях (влажная среда и положительные температуры) прочность бетона может

прирастать неопределенно длительное время.
Если бетон эксплуатируется в сухих условиях, то после первого года приращение прочности не происходит.
При t ≥ 7 сут нарастание прочности бетона может быть выражено эмпирической формулой:

Влияние времени и условий твердения на прочность бетона

Возраст бетонных кубиков

1- нарастание прочности бетона в сухой среде;
2 – то же, во влажной среде

При отрицательной температуре твердение прекращается.

160

Слайд 79

Влияние времени и условий твердения на прочность бетона
Возраст бетонных кубиков
1- нарастание

прочности бетона в сухой среде;
2 – то же, во влажной среде

При отрицательной температуре твердение прекращается.
Процесс твердения ускоряется при повышении температуры и влажности среды.

160

Слайд 80

Влияние времени и условий твердения на прочность бетона
Возраст бетонных кубиков
1- нарастание

прочности бетона в сухой среде;
2 – то же, во влажной среде

При отрицательной температуре твердение прекращается.
Процесс твердения ускоряется при повышении температуры и влажности среды.
При тепловой обработке при температуре 90°С и влажности 100% или автоклавной обработке при высоком давлении пара и температуре до 170°С можно за сутки получит прочность бетона около 70% от проектной.

160

Слайд 81

При длительном действии нагрузки бетон разрушается при напряжениях меньших, чем временное

сопротивление осевому сжатию Rb в результате развития неупругих деформаций и структурных изменений в бетоне.

Прочность бетона при длительном действии нагрузки

160

Слайд 82

При длительном действии нагрузки бетон разрушается при напряжениях меньших, чем временное

Прочность бетона при длительном действии нагрузки

160

Слайд 83

При длительном действии нагрузки бетон разрушается при напряжениях меньших, чем временное

сопротивление осевому сжатию Rb в результате развития неупругих деформаций и структурных изменений в бетоне.
Коэффициент условия работы бетона, учитывающий это явление равен 0,9.
При эксплуатации бетона в благоприятных условиях отрицательное влияние длительного нагружения может не проявляться.

Прочность бетона при длительном действии нагрузки

160

Слайд 84

При длительном действии нагрузки бетон разрушается при напряжениях меньших, чем временное

Прочность бетона при длительном действии нагрузки

Длительная прочность

Диаграммы σb ─ εb при различной длительности загружения бетона

160

Слайд 85

При действии многократно повторных нагрузок временное сопротивление бетона сжатию под влиянием

микротрещин уменьшается.

Прочность бетона при
многократно повторных нагрузках

160

Слайд 86

При действии многократно повторных нагрузок временное сопротивление бетона сжатию под влиянием

микротрещин уменьшается.
Предел выносливости бетона, согласно опытным данным зависит от числа циклов нагрузки-разгрузки и асимметрии цикла

Прочность бетона при
многократно повторных нагрузках

160

Слайд 87

При действии многократно повторных нагрузок временное сопротивление бетона сжатию под влиянием

Прочность бетона при
многократно повторных нагрузках

Зависимость предела прочности бетона от числа циклов загружения

160

Слайд 88

При действии многократно повторных нагрузок временное сопротивление бетона сжатию под влиянием

микротрещин уменьшается.
Предел выносливости бетона, согласно опытным данным зависит от числа циклов нагрузки-разгрузки и асимметрии цикла
С увеличением числа циклов снижается Rr / Rb при
n → ∞ Rr называют абсолютным пределом
выносливости.

Прочность бетона при
многократно повторных нагрузках

Зависимость предела прочности бетона от числа циклов загружения

160

Слайд 89

С увеличением числа циклов снижается Rr / Rb при n →

∞ Rr называют абсолютным пределом выносливости.
При базе n = 2·106 предел выносливости практически линейно зависит от характеристики цикла.

Прочность бетона при
многократно повторных нагрузках

Зависимость предела прочности бетона от числа циклов загружения

Зависимость предела прочности бетона от характеристики цикла загружения ρ на базе n=2·106;
1 – бетон класса В40;
2 – бетон класса В25

160

Слайд 90

С увеличением числа циклов снижается Rr / Rb при n →

Прочность бетона при
многократно повторных нагрузках

160

Слайд 91

С увеличением числа циклов снижается Rr / Rb при n →

∞ Rr называют абсолютным пределом выносливости.
При базе n = 2·106 предел выносливости практически линейно зависит от характеристики цикла.
Наименьшее значение предела выносливости связано с началом образования структурных микротрещин.
Значение предела выносливости необходимо для расчета железобетонных конструкций, работающих на динамические нагрузки – подкрановые балки, перекрытия некоторых промышленных зданий и т.д.

Прочность бетона при
многократно повторных нагрузках

160

Слайд 92

При динамической нагрузке малой продолжительности и большой интенсивности временное сопротивление бетона

увеличивается.

Динамическая прочность бетона

160

Слайд 93

При динамической нагрузке малой продолжительности и большой интенсивности временное сопротивление бетона

увеличивается.
Чем меньше время нагружения, тем больше коэффициент динамической прочности бетона, а бетон работает упруго до разрушения Kd = Rd / Rb.

Динамическая прочность бетона

160

Слайд 94

При динамической нагрузке малой продолжительности и большой интенсивности временное сопротивление бетона

Динамическая прочность бетона

Зависимость предела прочности бетона от времени действия нагрузки

Время нагружения

160

Основные физико-механические свойства бетона

Содержание

Классификация бетонов:По структуре:бетоны плотной структуры (у которых пространство между зернами заполнителя

По плотности:особо тяжелые ( γ > 2500 кг/м3 );тяжелые ( 2200кг/м3

По виду заполнителей:на плотных заполнителях;на пористых заполнителях;на специальных заполнителях, удовлетворяющих требованиям

По зерновому составу:крупнозернистые с крупным и мелким заполнителем;мелкозернистые с мелкими заполнителями;СамостоятельноОсновные

По условиям твердения:бетон естественного твердения;бетон, подвергнутый тепловлажностной обработке при атмосферном давлении;бетон,

При затворении водой смеси из цемента и заполнителей начинается реакция гидратации

При затворении водой смеси из цемента и заполнителей начинается реакция гидратации

Избыточная, химически не связная вода, в дальнейшем вступает с менее активными

Усадкой бетона называют уменьшение его объема при твердении в обычной воздушной

Усадка бетонаНаиболее интенсивно усадка протекает в начальный период твердения, со временем

Усадка бетонаКривые усадки и набухания бетонных неармированных (1) и армированных (2)

Усадке бетона препятствуют зерна заполнителя, которые становятся внутренними связями, вызывающими в

СХЕМА ДЕФОРМАЦИИ АРМИРОВАННОГО ЭЛЕМЕНТА ОТ УСАДКИ БЕТОНАа, б – симметричное и

Внешняя нагрузка создают в бетоне сложное напряженное состояние. При сжатии бетонного

Схема напряженного состояния бетонного образца при сжатииПрочность бетона а – концентрация

К определению сжимающих напряжений в бетоне на границе микроразрушений по результатам

Образцы, изготовленные из одной и той же бетонной смеси могут иметь

ХАРАКТЕР РАЗРУШЕНИЯ БЕТОННЫХ КУБОВа – при трении по опорным плоскостям; б

СХЕМА РАБОТЫ БЕТОНА ПРИ СЖАТИИа – концентрация напряжений у микро- и

По стандарту кубы испытываются без смазки контактных поверхностей.Прочность бетона одного состава

Призменная прочность меньше кубиковой и она уменьшается с увеличением отношений h/a.

При h / a = 4 значение Rb становится почти стабильным

Призменная прочность 160

Напряженное состояние бетона сжатой зоны при изгибе железобетонной160*

Действительную криволинейную эпюру напряжений бетона сжатой зоны в предельном состоянии заменяют

Экспериментальные диаграммы деформирования бетона160

Экспериментальные диаграммы деформирования бетона160

Экспериментальные диаграммы деформирования бетона160

σbRb εb Диаграмма жесткопластического тела160

0 εbσbДиаграмма упругого тела160

σb0 εbДиаграмма упругопластического тела160

Диаграмма деформирования бетона В30160

Диаграмма деформирования бетона В30160

ДИАГРАММЫ ДЕФОРМИРОВАНИЯ БЕТОНАσ, МПа

Прочность бетона на осевое растяжение зависит от прочности цементного камня на

Временное сопротивление бетона растяжению Rbt определяют испытаниями:на разрыв образцов в виде

Схемы испытания образцов для определения прочности бетона при осевом растяженииа –

Диаграммы деформирования бетона σb-εb(Карпенко Н.И.) 160

Диаграммы деформирования бетона σb-εbпри сжатии (Карпенко Н.И.) 160

Диаграммы деформирования бетона σbt-εbtпри растяжении (Карпенко Н.И.) 160

Срез представляет собой разделение элементы на две части по сечению, к

Сопротивление бетона скалыванию возникает при изгибе железобетонных балок до появления в

Класс бетона по прочности на осевое сжатие B является основной характеристикой

Прочность бетонаа –нарастание прочности бетона к 28-суточному возрасту в зависимости от

Для сборных конструкций заводского изготовления отпускная прочность может быть ниже его

Кривые распределения прочности1 – теоретическая; 2 - опытнаяКласс бетона по прочности

Класс бетона по прочности на осевое сжатие160

Среднее значение временного сопротивления бетона сжатию определяется по формуле:Класс бетона по

Завод-изготовитель при заданном по проекту классе бетона B в зависимости от

Класс бетона по прочности на сжатие:тяжелого бетона В3,5; В5; В7,5; В10;

Класс бетона по прочности на сжатие:тяжелого бетона В3,5; В5; В7,5; В10;

Класс бетона по прочности на осевое растяжение Bt устанавливают, когда она

Класс бетона по прочности на осевое растяжение Bt устанавливают, когда она

Класс бетона по прочности на осевое растяжение Bt устанавливают, когда она

Кроме классов бетона по прочности, существуют следующие марки бетона:Марки бетона 160

Кроме классов бетона по прочности, существуют следующие марки бетона:Марка бетона по

Под морозостойкостью понимают способность материала в увлажненном состоянии сопротивляться разрушающему воздействию

Под морозостойкостью понимают способность материала в увлажненном состоянии сопротивляться разрушающему воздействию

Под морозостойкостью понимают способность материала в увлажненном состоянии сопротивляться разрушающему воздействию

Под морозостойкостью понимают способность материала в увлажненном состоянии сопротивляться разрушающему воздействию

Под морозостойкостью понимают способность материала в увлажненном состоянии сопротивляться разрушающему воздействию

Под морозостойкостью понимают способность материала в увлажненном состоянии сопротивляться разрушающему воздействию

МОСКВА, 17 фев — РИА Новости. По меньшей мере три человека погибли

Марка бетона по водонепроницаемости характеризуется предельным гидростатическим давлением воды (МПа 10-1),

Марка бетона по средней плотности (кг/м3): тяжелый бетон от D2200 до

Легкие бетоны на пористых заполнителях и цементном вяжущем при одинаковых классах

Марка бетона по самонапряжению Sp назначается в тех случаях, когда эта

Марка бетона по самонапряжению Sp назначается в тех случаях, когда эта

Марка бетона по самонапряжению Sp назначается в тех случаях, когда эта

Марка бетона по самонапряжению Sp назначается в тех случаях, когда эта

Марка бетона по самонапряжению Sp назначается в тех случаях, когда эта

Влияние времени и условий твердения на прочность бетона160

Прочность бетона нарастает в течение длительного времени. Наиболее интенсивно прирост прочности

Прочность бетона нарастает в течение длительного времени. Наиболее интенсивно прирост прочности

Классификация бетонов:
По структуре:
бетоны плотной структуры (у которых пространство между зернами заполнителя

По плотности:
особо тяжелые ( γ > 2500 кг/м3 );
тяжелые ( 2200кг/м3

По виду заполнителей:
на плотных заполнителях;
на пористых заполнителях;
на специальных заполнителях, удовлетворяющих требованиям

По зерновому составу:
крупнозернистые с крупным и мелким заполнителем;
мелкозернистые с мелкими заполнителями;
Самостоятельно
Основные

По условиям твердения:
бетон естественного твердения;
бетон, подвергнутый тепловлажностной обработке при атмосферном давлении;
бетон,

Усадка бетона
Наиболее интенсивно усадка протекает в начальный период твердения, со временем

Усадка бетона
Кривые усадки и набухания бетонных
неармированных (1) и армированных (2)

СХЕМА ДЕФОРМАЦИИ АРМИРОВАННОГО ЭЛЕМЕНТА ОТ УСАДКИ БЕТОНА
а, б – симметричное и

Схема напряженного состояния бетонного образца при сжатии
Прочность бетона
а – концентрация

ХАРАКТЕР РАЗРУШЕНИЯ БЕТОННЫХ КУБОВ
а – при трении по опорным плоскостям; б

СХЕМА РАБОТЫ БЕТОНА ПРИ СЖАТИИ
а – концентрация напряжений у микро- и

По стандарту кубы испытываются без смазки контактных поверхностей.
Прочность бетона одного состава

Призменная прочность
160

Напряженное состояние бетона сжатой зоны при изгибе железобетонной
160
*

Экспериментальные диаграммы деформирования бетона
160

Экспериментальные диаграммы деформирования бетона
160

Экспериментальные диаграммы деформирования бетона
160

σb
Rb
εb
Диаграмма жесткопластического тела
160

0 εb
σb
Диаграмма упругого тела
160

σb
0 εb
Диаграмма упругопластического тела
160

Диаграмма деформирования бетона В30
160

Диаграмма деформирования бетона В30
160

ДИАГРАММЫ ДЕФОРМИРОВАНИЯ БЕТОНА
σ, МПа

Временное сопротивление бетона растяжению Rbt определяют испытаниями:
на разрыв образцов в виде

Схемы испытания образцов для определения прочности бетона при осевом растяжении
а –

Диаграммы деформирования бетона σb-εb
(Карпенко Н.И.)
160

Диаграммы деформирования бетона σb-εb
при сжатии (Карпенко Н.И.)
160

Диаграммы деформирования бетона σbt-εbt
при растяжении (Карпенко Н.И.)
160

Прочность бетона
а –нарастание прочности бетона к 28-суточному возрасту в зависимости от

Кривые распределения прочности
1 – теоретическая; 2 - опытная
Класс бетона по прочности

Класс бетона по прочности на осевое сжатие
160

Среднее значение временного сопротивления бетона сжатию определяется по формуле:
Класс бетона по

Класс бетона по прочности на сжатие:
тяжелого бетона В3,5; В5; В7,5; В10;

Класс бетона по прочности на сжатие:
тяжелого бетона В3,5; В5; В7,5; В10;

Кроме классов бетона по прочности, существуют следующие марки бетона:
Марки бетона
160

Кроме классов бетона по прочности, существуют следующие марки бетона:
Марка бетона по

Марка бетона по средней плотности (кг/м3):
тяжелый бетон от D2200 до

Влияние времени и условий твердения на прочность бетона
160

Прочность бетона нарастает в течение длительного времени.
Наиболее интенсивно прирост прочности

Прочность бетона нарастает в течение длительного времени.
Наиболее интенсивно прирост прочности