ВЫСОКОПРОЧНЫЙ БЕТОН

ПРОЧНОСТЬ НА РАСТЯЖЕНИЕ ПРИ ИЗГИБЕ И РАСКАЛЫВАНИИ

Анализ опытных данных показывает, что прочность на осевое растяжение меньше прочности на растяжение при изгибе. У обычных тяжелых бетонов отношение величины растяжения при изгибе i? p.и к осевому растяжению Rv ко­леблется в довольно широких пределах:

= 1,5-3.

Яр

Увеличение предела прочности на растяжение при из­гибе объясняется пластической растяжимостью бетона пе­ред его разрывом [84]. Отношение между деформациями в момент излома балочки и в момент достижения бетоном напряжения Яр. и может служить мерой увеличения растя­жимости бетона за счет его пластических свойств. При очень быстром проведении опыта пластическая растяжимость может проявиться не в полную меру. Чем медленнее воз­действует нагрузка на балку, тем более благоприятны ус­ловия для развития пластических деформаций и тем мень­ше окажется изгибающий момент. Поэтому, чтобы получи­лись сравнимые результаты, скорость испытания образцов должна быть одинаковой.

Согласно ГОСТу нагрузка на образец при испытании должна возрастать непрерывно и равномерно со скоростью 0,5±0,2 кГ/см2 в секунду вплоть до разрушения образца. Скорость загружения бетона является решающей для его пластической растяжимости. В связи с этим отношение между полной деформацией, соответствующей моменту разрушения балки, и деформацией, при которой возможно появление трещины (кривая сг — е), колеблется в преде­лах от 1,5 до 3.

Рассмотрим процесс деформирования бетона изгибаемой балки вплоть до ее разрушения ( рис. 24).

А. Е. Голиков испытывал образцы размером 15ХІ5Х Х60 см у приготовленные из бетона марки 800. Балки на­гружали двумя грузами, которые прикладывали в третях пролета. Деформации измеряли тензодатчиками сопротив­ления, наклеенными в растянутой и сжатой зонах. Нижнюю

2 4 6 8 10 12 т 16 18 20 Є10' І 1 і і

> і і >

Рис. 24. Зависимость деформаций бето­на изгибаемого элемента є от действую­щих напряжений а

С

Ii6<9

Щг

33,5 26fi 20,1

- 6,7

ПРОЧНОСТЬ НА РАСТЯЖЕНИЕ ПРИ ИЗГИБЕ И РАСКАЛЫВАНИИ

A T мкс с к 6

*Ю~5 22

18

10

14-

ПРОЧНОСТЬ НА РАСТЯЖЕНИЕ ПРИ ИЗГИБЕ И РАСКАЛЫВАНИИ

67

Цч 20,1 26,8 33,5

Т

Щ9 а

1 — деформации растянутой зоны по показа­ниям тензодатчиков; 2 — то же, сжатой зоны; 3 — изменение времени прохождения ультра­звука Kt в растянутой зоне

Зону балок прозвучивали вдоль растянутых волокон ультра­звуковым аппаратом УЗП-65.

Из рис. 24 видно, что кривая а — ев растянутой зоне балок при напряжениях а = 40,2 кПсм2 имеет излом. При том же напряжении обнаруживается излом и на кри­вой скорости прохождения ультразвука, что характери­зует появление пластической растяжимости бетона.

Прочность бетона на растяжение при изгибе, согласно ГОСТ, определяют на образцах-балках сечением 20x20, 15x15 и 10X10 см и длиной соответственно 80, 60 и 40 см. За эталон следует принимать балку размером 15 X 15x60 см (ее размеры выбирают исходя из тех же соображений, ко­торые принимались при выборе размеров образцов для испытания на сжатие). Нагрузка на балки прикладывается в третях пролета. Она создается двумя равными сосредо­точенными силами, составляющими половину суммарной нагрузки. При этом в зоне чистого изгиба момент сохраняет­ся постоянным, а поперечная сила равна нулю.

Величину временного сопротивления бетона при изгибе определяют с учетом экспериментальных данных по фор­муле:

Где Р — разрушающая нагрузка в кГ, I — расстояние меж­ду опорами, а и H — ширина и высота балки в см.

Для установления корреляционной зависимости /?ри = = f(R) [177] были использованы данные о высокопрочных [23, 67, 70, 86, 87, 161, 184, 195] и обычных [127, 141, 203] Бетонах.

Растяжение при изгибе определяли на образцах-бал­ках, прикладывая две равные сосредоточенные силы, со­ставляющие половину суммарной нагрузки Р. Силы, при­ложенные в третях пролета, действовали равномерно по всей ширине балки. Пролет балок соответствовал трехкрат­ному размеру ее высоты. Были использованы балки раз­личных размеров как по сечению, так и по длине: в,'опытах [86, 87, 161! — сечением 10X10 см и пролетом 30 см в опы­тах [23, 671 — сечением 15 X15 см и пролетом 45 см, в опы­тах [141 ] — сечением 17,5x25 см и пролетом 75 см.

Результаты статистической обработки данных, приве­денных на рис. 25, позволили установить общую корреля­ционную зависимость между /?ри и R для бетонов марок от 100 до 1200, которая выражается кривой (а). Кривая б

Описывается зависимостью типа (II 1.3) и выражается фор­мулой

Яр. и = 0,8Я*/з. (Ш. З)

Кривые а и б достаточно близко совпадают, поэтому #р. и можно определять по формуле (III.3). Эта формула отличает-

ПРОЧНОСТЬ НА РАСТЯЖЕНИЕ ПРИ ИЗГИБЕ И РАСКАЛЫВАНИИ

Rpu> К Г/см2 100

90 80 70

60 50

НО 30 20 10

100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 11Q0 1200

/?, ИГ/см2

Рис. 25. Зависимость прочности бетона на растяжение при изгибе от его кубиковой прочности R, по данным

/ — Булгакова и Русановой [23]; 2 — Гоннермана и Шумана [1411- 3 — Дульгеру; 4 — Каплана [161]; 5 — Кордона и Джилеспи [ 127]; 6, 7 — Писанко и Голикова [67, 70]; 8 — Роша [184]; 9 — Сытника [86]; 10 — Сытника и Иванова [87]; 11 — Уокера и Блоума [203]; 12 — Щайд - лера [195]; а —по уравнению кривой регрессии; б—по формуле (Ш. З)

Ся от формулы (III.2) только коэффициентом. Для всего диапазона прочностей от 100 до 1200 среднее значение

/Ср=%-И = 1,6

Кр

В отличие от принимаемого по ГОСТу для бетонов марок до 600 /Ср - 1,7.

Как видно из рис. 25, зависимости (III.2) и (Ш. З) обус­ловливаются главным образом прочностью бетона.

В заводских лабораториях, где определять временное сопротивление бетона на растяжение осевое и при изгибе практически невозможно, используется также метод раска­лывания кубов или цилиндров. Растяжение бетона при раскалывании Rv. v целесообразно определять на образ­цах-кубах или цилиндрах.

Чтобы учесть степень уменьшения прочности бетона при его смятии, в общепринятую формулу для оценки растя­жения при раскалывании вводится коэффициент ослаб­ления, который для тяжелого бетона принимается равным: /Ссм = Ы [51. Тогда формула для расчета временного сопротивления бетона растяжению при раскалывании при­мет вид:

Для образцов-кубов

Vp=*cM-gr; (пі.4)

Для образцов-цилиндров

= (ІІІ.5)

Где Р — нагрузка, раскалывающая образец, в кГ; I — Длина ребра в см; а —длина цилиндра в см; D —диаметр цилиндра в см.

Параллельно с исследованиями высокопрочных бетонов на растяжение осевое и при изгибе испытывались образцы - кубы размером 15x15x15 см на раскалывание [67, 70]. Их изготовляли из тех же смесей и теми же методами, как и образцы, испытанные на растяжение осевое и при изгибе. Кроме того, испытывались образцы-цилиндры диаметром 15 см, длиной 30 см [86, 87, 126] и образцы-кубы размером 10 X 10 X 10 см [41, 203] в возрасте от 3 до 360 суток и проч­ностью 100—1050 кГ/см*.

Как видно из рис. 26, полученная корреляционная за­висимость (кривая а [177]) близко совпадает с зависимостью (кривая б)

ДРвР= 0,55і?2/3. (ІІІ.6)

Достаточно высокое значение коэффициента корреля­ции г = 0,926 позволяет считать эту зависимость устой­чивой.

Рассматривая зависимости (III.2), (III.3) и (III.6), прихо­дим к выводу, что все они имеют структуру формулы Фе - ре и отличаются только коэффициентами. Основным фак­тором, влияющим на растяжение бетона марок 100—1200, является прочность на сжатие.

ПРОЧНОСТЬ НА РАСТЯЖЕНИЕ ПРИ ИЗГИБЕ И РАСКАЛЫВАНИИ

Рис. 26. Зависимость прочности бетона на растяжение при раскалывании /?р. рот его кубиковой прочности R, поданным: 1, 2 — Писанко и Голикова [67, 70]; 3 — Сытника [86]; 4 — Сытника и Иванова [87]; 5 —Слесаревой [41]; 6 — Уокера и Блоума [203]; 7 —Чапмена [126]; а —по уравнению кривой регрессии; б—по фор­муле (III.6)

Размеры и форма образцов, возраст бетона, а также со­ставы бетонной смеси при использовании в них фракцио­нированных заполнителей, эффективность методов укладки бетона влияют менее существенно на прочность при растяжении.

ВЫСОКОПРОЧНЫЙ БЕТОН

Кольца колодцев

Кольца колодцев были и остаются очень востребованным строительным материалом. К слову, кольца колодцев приобретают не только те, чья деятельность связана с водоснабжением и канализацией, но и телефонисты, Интернет-провайдеры и, конечно …

ОСОБЕННОСТИ ВЗАИМОСВЯЗИ МОДУЛЯ УПРУГОСТИ И ПРОЧНОСТИ БЕТОНА

Полученное выражение (V.15) дает возможность сфор­мулировать общее положение о характере зависимости меж - ду упругими и прочностными свойствами тяжелого бето­на. Особенность этой связи заключается в том, что оца не является …

ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ВЕЛИЧИНУ УСАДКИ БЕТОНА

Об усадке тяжелого бетона имеется не меньше экспе­риментальных данных, чем о его ползучести. Попытки- использовать эти данные для получения общих количест­венных закономерностей явления содержатся в ряде работ. При оценке возможной …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.