ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 26.10.2023

Просмотров: 236

Скачиваний: 3

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Закон прочности бетона (формулы и графики). Физический смысл закона прочности бетона


Основной закон прочности бетона.

Прочность бетона зависит от прочности составляющих его материалов и от прочности сцепления их друг с другом. Прочность заполнителя (песка, щебня, гравия) в тяжелом бетоне, как правило, выше заданной прочности бетона, поэтому мало влияет на последнюю. Таким образом, прочность бетона определяется в основном двумя факторами:

  • Прочностью затвердевшего цементного камня;

  • Прочностью его сцепления с заполнителем.

Закон прочности бетона устанавливает зависимость прочности от качества применяемых материалов и пористости бетона. Прочность вяжущих характеризует его маркой( Rц), качество заполнителя к-нтом А, а пористость косвенно определяет величину водоцементного отношения В/Ц. Зависимость прочности от В/ц является в сущности зависимостью прочности от объема пор, образов водой, не вступает в химическую взаимосвязь с цементом.

Пористость бетона плотной структуры:

П=(В-wЦ)*100%/1000

В, Ц - расходы воды и цемента, w-кол-во химически связной воды



Обобщенный график изменения прочности бетона: тяжелый бетон; б — легкий бетон (заполнитель — керамзит); Vц т — объемная концентрация цементного камня

Кривая объединяющая точки с оптимальными частными значениями В/Ц, выражает общую зависимость прочности бетона слитного строения от В/Ц. Она представляет гиперболу, отвечающую формуле Н. М. Беляева:



Гиперболическую формулу прочности бетона можно преобразовать в более простую формулу:





Зависимость прочности тяжелого бетона от Ц/В при разных марках цемента


Зависимость прочности бетона от величины Ц/В в общем виде выражается довольно сложной кривой. Для практических целей эту кривую заменяют двумя прямыми и соответственно получают две формулы: для бетона с Ц/В =1,4 — 2,5 и высокопрочных бетонов с Ц/В> >2,5 

Формулой прочности бетона можно пользоваться только применительно к плотно уложенным бетонам, которые изготовляют из портландцемента, воды и заполнителей, удовлетворяющих требованиям стандартов.

Для обычных бетонов с Ц/В=1,4 — 2,5 формула прочности принимает вид



При высококачественных заполнителях (щебень из плотных изверженных горных пород, крупный песок с минимальным содержанием вредных примесей) Л = 0,65; для рядовых заполнителей Л = 0,6; при применении заполнителей пониженного качества Л = 0,55.

Для высокопрочных бетонов, изготовляемых с Ц/В>2,5, применяется формула:



В этой формуле для высококачественных заполнителей A = 0,43, для рядовых Л-= 0,4.

Физический смысл основного закона прочности бетона:

Закон прочности бетона устанавливает зависимость прочности от качества применяемых материалов и пористости бетона. Прочность вяжущих характеризуется его маркой( Rц), качество заполнителя к-нтом А, а пористость косвенно определяет величину водоцементным отношением В/Ц. Зависимость прочности от В/ц является в сущности зависимостью прочности от объема пор, образовавшейся водой, не вступив в химическую взаимосвязь с цементом.

Пористость бетона плотной структуры:

П=(В-wЦ)*100%/1000

В, Ц-расход воды и цемента, w-кол-во химически связной воды
  1. Влияние производственных факторов на качество бетона


Для производства бетона высокого качества необходимо проводить контроль на всех стадиях его производства.

  1. Качество вяжущего

  2. Качество заполнителей

  3. Соблюдение условий складирования цементов и заполнителей

Загрузку и выгрузку цементов нужно производить только сухим воздухом

  1. Точность дозирования материалов на бетонном заводе


  • Заполнители — ±2%;

  • Цементы — ±1%;

  • Вода и добавки — ±0,5%

  • Особенно строгий контроль необходимо осуществлять при дозировке добавок

  1. Приготовление бетонной смеси

Необходимо для требуемой подвижности бетонной смеси подобрать вид бетономешалки - бетономешалки свободного падения — ОК >4 см; - принудительного перемешивания ОК < 4 см; - с дополнительной вибрацией;

  1. Укладка бетонной смеси

Выбор метода зависит от ОК бетонной смеси, густоты армирования; - вибрированием; - центрифугированием (трубы, опоры контактной сети); - прессованием; - литой бетон; - другие.

  1. Уход за бетоном

Сумма мероприятий, предохраняющих бетон от повреждений его структуры в раннем возрасте, составляет уход за бетоном.

Уход должен быть организован сразу после укладки и уплотнения бетонной смеси, необходимыми условиями для твердения являются присутствие влаги и наличие благоприятной температуры.

Способы предотвращения высыхания бетона:

  • Поливка

  • Покрытие горизонтальных поверхностей песком или опилками и периодическим их увлажнением

  • Покрытие поверхности бетона плёнкообразующими веществами (битумные эмульсии, латексами)

  • Увлажнение и последующее покрытие полиэтиленовыми и поливинилхлоридными пленками

Длительность срока увлажнения зависит от атмосферных условий в жаркие дни — до 2 недель, в прохладные — до нескольких дней.
  1. 1   ...   9   10   11   12   13   14   15   16   17

Уход за твердеющим бетоном монолитных конструкций. Способы ускорения твердения бетона в конструкциях. Влияние температур на твердения бетона.


Уход за бетоном и распалубка монолитных конструкций. Уход за бетоном предусматривает создание для него среды с влажностью 90—100 % путем полива водой.

При этом бетон на портландцементе требуется поливать не менее 7 суток, а для медленно твердеющих цементов — 14 суток. В этот период бетон интенсивно набирает прочность. Свежеуложенный бетон нельзя поливать во избежание размывания его водой. Для этого он должен приобрести прочность не менее 0,5 МПа (через 6—10 ч). Ходить по свежему бетону можно лишь при его прочности не менее 1,5 МПа, т. е. примерно через 2—3 дня.

Чтобы увеличивать скорость твердения раствора используется три основных метода:

  1. Применение цемента специальных марок.

  2. Подгорев смеси.

  3. Использование специальных добавок, ускоряющих твердение бетонного раствора.

Чем ниже температура окружающей среды, тем медленней бетон твердеет, а значит и увеличивается срок проведения строительных работ; прочность конструкции – соблюдение оптимального температурного режима при наборе бетоном прочности обеспечивает максимальное качество фундаментов и бетонных изделий.
  1. Понятие о железобетоне. Сущность железобетона, как строительного материала. Достоинства и недостатки железобетона. Особенности применения.


Железобетон — строительный материал, состоящий из бетона и стали. Железобетон это – композитный строительный материал, для производства которого используется сталь и бетон. При его изготовлении, заранее подготовленный железный каркас заливается раствором из цемента, песка и воды. После его затвердевания и получается железобетон, обладающий прочностью стали и стойкостью к факторам окружающей среды бетона, компенсируя при этом их недостатки. В частности, стойкостью к сжатию и растяжению.

К основным достоинствам железобетона, обеспечивающим ему широкое примене­ние в строительстве, относятся:


  • Огнестойкость

  • Долговечность

  • Вы­сокая механическая прочность при сжатии

  • Хорошая сопротивля­емость сейсмическим и другим динамическим воздействиям

  • Воз­можность возводить конструкции любой формы

  • Малые эксплуата­ционные расходы на содержание зданий и сооружений (по сравне­нию с металлическими и деревянными конструкциями)

  • Хорошая сопротивляемость атмосферным воздействиям

  • Высокая гигиенич­ность, способность задерживать радиоактивные излучения

  • Почти повсеместное наличие крупных и мелких заполнителей, в больших количествах идущих на приготовление бетона

Все эти факторы делают железобетон доступным к применению практически на всей территории стра­ны. Затраты электроэнергии на производство железобетонных кон­струкций значительно ниже по сравнению со стальными и ка­менными.

Недостатки железобетона:

  • Большая плотность (большой собственный вес),

  • Высокая звуко- и теплопроводность,

  • Трудоёмкость переделок и усилений,

  • Необходи­мость выдержки конструкции в опалубке до приобретения бетоном тре­буемой прочности,

  • Появление трещин вследствие усадки и силовых воздействий.

Многие из этих недостатков могут быть полностью или частично устранены путём применения бетонов на пористых запол­нителях, специальной обработки (пропаривания, вакуумирования и т. п.), предварительного напряжения.

Железобетон применяют:

  • При возведении жилых домов, общественных зданий различного назначения, сельскохозяйствен­ных построек;

  • При строительстве зданий и сооружений промышленного, гражданского и транспорт­ного назначения;

  • В гидротехни­ческом строительстве (плотины, дамбы, гидроэлектростанции) и энергетическом строительстве (для возведения главных корпусов тепловых и атом­ных электростанций, атомных реакторов);

  • При возведении различных инженерных сооружений (дымовые тру­бы, телевизионные и водонапорные башни, резервуары и. Т. Д.).

  • В транспортном строительстве (для возведения мостов, водопропускных труб, путепрово­дов, метрополитенов, тоннелей на железных и автомобильных доро­гах, подпорных стенок, для покрытия дорог и аэродромов, железобетонные шпалы, желе­зобетонные опоры контактной сети);

  • В горной промышленности для надшахтных сооружений и крепления подземных выработок;

  • Нередко в судо­строении (например, из железобетона изготовляют корпуса барж) и машиностроении (для изготовления станин и опорных частей тя­жёлых станков и прессов).