Призмова міцність бетону, міцність при розтягуванні, зрізі і сколюванні
Міцність - здатність тіла пручатися зовнішнім впливам, не руйнуючись. Існують різні види міцності бетону.
Кубікова міцність. Визначається при випробуванні на стиснення під пресом кубів бетону, виготовлених в тих же умовах, що і конструкція. Еталонний зразок - куб розміром 150х150х150 мм, що зберігався при t = 20 ± 2 ° С і вологості 90-100% протягом 28 діб. і випробуваний в нормальних умовах (t = 20 ± 2 ° С і вологість 65%). Межа міцності куба при руйнуванні - Кубікова міцність. Застосовують куби з іншими розмірами ребра (100 або 200 мм), в цьому випадку в розрахунки вводиться масштабний коефіцієнт:
Призмова міцність. Межа міцності призми при руйнуванні приймають за призмову міцність. Визначається при випробуванні на стиснення призм розміром 150х150х600 мм (або 100х100х400 мм), тому що при відношенні висоти призми до ребру підстави ≥4 тертя на роботу призми не впливає. Призмова міцність більше відповідає міцності бетону на стиск в реальних конструкціях ще й тому, що форма призми більше нагадує конфігурацію виробів або конструкцій. При випробуванні призми міцність визначають діленням руйнує сили на площу. Залежність призмовою міцності від кубикової встановлена експериментально:;
- для важкого бетону; - для легких (пористих) бетонів
Міцність при осьовому розтягу. Орієнтовно можна визначити за формулою Фере:
k = 0,8 - для бетону класу ≤ В25; k = 0,7 - для бетону класу ≥ В30
Призм. міцність при розтягуванні в 10 - 20 разів <прочности бетона при сжатии.
Міцність при зрізі. ЖБК рідко працюють на зріз, який зазвичай супроводжується дією поздовжніх сил. Опір зрізу може виникати в шпонкових з'єднаннях і у опор балок.
# 947; - масштабний коефіцієнт.
Міцність при багаторазовому завантаженні. Під міцністю бетону при багаторазово повторних (рухомих або пульсуючих) навантаженнях розуміють напругу, при якому кількість циклів, необхідних для руйнування зразка, становить не менше 10 6. Ця міцність - витривалість. Міцність бетону в цьому випадку залежить від кількості циклів, кіт. характеризується асиметрією циклу:
4 Деформації бетону при короткочасному та тривалому завантаженні. Повзучість бетону і релаксація напружень. Усадка бетону.
При завантаженні бетону короткочасної навантаженням розвиваються пружні і непружні деформації.
Пружні деформації, як правило, спостерігаються на початковому етапі завантаження, і їх величина залежить від швидкості завантаження. При миттєвої швидкості завантаження можна спостерігати тільки пружні деформації. Якщо зразок завантажувати по етапах і заміряти деформації на кожному ступені двічі (відразу після прикладення навантаження і через час після витримки під навантаженням) вийде ступінчаста лінія, яку можна об'єднати в діаграму (рис. 4.1)
I - при миттєвому завантаженні II - повні деформації при ступінчастому завантаженні При досить великому числі ступенів завантаження залежність між напруженнями і деформаціями може бути зображена плавною кривою (рис.4.2).
З діаграми 4.2 видно, що при невеликих навантаженнях sв <0,2Rв (участок О-1) бетон можно рассматривать как упругий материал; 0,2Rв Ділянка О-1 - пружні деформації - при завантаженні кривизна діаграми залежить від швидкості завантаження зразка; ділянку 1-2 характеризує зростання пластичних деформацій за час витримки при постійному завантаженні. Приріст пластичних деформацій поступово згасає, а їх величина прагне до граничного значення. Властивість бетону, що характеризується наростанням пластичних деформацій при тривалій дії навантаження, називається ползучестью бетону. Ці деформації (силові) можуть в 3-4 рази перевищувати пружні деформації при тривалій дії постійного навантаження. Якщо деформації повзучості наростають вільно, то напруги в бетоні залишаються величиною постійною. Коли повзучість обмежена або обмежена, то напруги в бетоні зменшуються. Властивість бетону, що характеризується зменшенням з плином часу напружень при постійній початковій деформативности називається релаксацією напружень. Повзучість і релаксація мають загальну природу, обумовлену структурою бетону і, впливають на роботу ЖБК. Досліди показали, що, незалежно з якого швидкість було досягнуто напруги, кінцеві деформації повзучості будуть з плином часу однаковими. Розрізняють лінійну і нелінійну повзучість. Лінійна повзучість має місце при sв <0,5Rв . которая обусловлена главным образом уплотнением геля, при этом происходит перераспределение напряжений под нагрузкой с гелевой структуры на цементный камень и заполнитель. При sв>0,5Rв виникають мікротріщини і порушується лінійна залежність і настає нелінійна повзучість. Для кількісного визначення деформації повзучості при стисненні вводять поняття заходи повзучості Ct - являє собою відносну деформацію повзучості в момент часу t відповідної збільшенню повзучості і характеристики повзучості wt - відношення деформації повзучості в момент часу t до миттєвої деформації.