Кубікова міцність бетону

У залізобетонних конструкціях бетон переважно використовується для сприйняття стискаючих напруг. Тому за основну характеристику (еталон) міцності і деформативних властивостей бетону прийнята його міцність на осьовий стиск. Всі інші характеристики міцності (на розтягнення, місцевий стиск і ін.) І модуль деформацій залежать від міцності бетону на осьовий стиск і визначаються за емпіричними формулами за допомогою експериментальних коефіцієнтів. Найбільш простим і надійним способом оцінки міцності бетону в реальних конструкціях є розчавлювання на пресі кубів бетону, виготовлених в тих же умовах, що і реальні конструкції. За стандартні лабораторні зразки приймають куби розміром 15 х 15 х 15 см; відчувають їх при температурі (20 4: 2) ° С через 28 дн твердіння в нормальних умовах (температурі повітря 15. 20 ° С і відносній вологості 90-100%).

Тимчасовий опір еталонних кубів приймають за Кубікова міцність бетону.

В даний час широкого поширення набувають економічні руйнівні методи оцінки міцності бетону в реальних конструкціях і виробах: ультразвукові, просвічування проникаючими променями.

На величину лабораторно оцінюваної міцності бетону істотно впливає форма і розміри зразків: наприклад, чим менше куб, тим вона більше. Так, тимчасовий опір стиску бетонних кубів зі стороною 10 см на 10% вище, ніж міцність еталонних кубів, а міцність куба зі стороною в 30 см нижче на 11. 13%.

Різна тимчасовий опір стиску зразків різної форми пояснюється впливом сил тертя, що виникають між сторонами зразка і опорними плитами преса, неоднорідністю структури бетону. Поблизу опорних плит преса сили тертя, спрямовані всередину зразка, створюють як би обойму і тим самим збільшують міцність зразків при стисканні. Утримує вплив сил тертя в міру віддалення від торців знижується, тому бетонний куб при руйнуванні отримує форму двох усічених пірамід, звернених один до одного вершинами (рис. 16, б). При зменшенні сил тертя за допомогою мастила (парафін, стеарин) характер руйнування змінюється (рис. 16, г): замість виколювання з боків зразка пірамід відбувається розколювання його по тріщинах, паралельним напрямку дії зусилля. При цьому тимчасовий опір бетону стиску зменшується. Фізичну сутність масштабного ефекту розкриває статистична теорія міцності крихких матеріалів.

У загальному випадку міцність бетону при осьовому стисканні має три характерні кордону. Першою кордоном є величина міцності бетону на багаторазово повторну навантаження (межа витривалості бетону) (рис. 17, а), другий - межа тривалого опору бетону, і третій - короткочасне опір бетону або призматична міцність бетону.