Кубиковая и призменная прочность бетона. Гарантированная прочность бетона

Кубиковая прочность

Для оценки прочности бетона за стандартные лабораторные образцы принимают кубы размером 15 х 15 х 15 см; испытывают их при температуре 20 °С через 28 дней твердения в нормальных условиях (температуре воздуха 15...20°С и относительной влажности 90-100%).

Временное сопротивление эталонных кубов принимают за кубиковую прочность бетона.

При испытании бетонных кубиков края пресса препятствуют поперечным деформациям опорных граней кубиков создавая эффект обоймы. В результате кубики показывают повышенную прочность, по сравнению с реальной прочностью бетона. Если смазать поверхности контакта кубика с гранями пресса, то силы трения не препятствуют работе образца, разрушение происходит от раскалывания образца при меньших напряжениях, соответствующих реальной прочности бетона. Призменная прочность

В реальных условиях поверхности пресса не смазываются, а увеличивается длина образца. При увеличении длины образца отношение прочности образца к прочности кубика уменьшается и при соотношении h/a ≥ 4 устанавливается.

Под призменной прочностью понимают временное сопротивление осевому сжатию призмы с отношением высоты призмы к размеру стороны квадрата, равном 4.

Т.о. призменная прочность показывает реальную прочность бетона.

Рис. 3. Характер разрушения бетонной призмы.

По кубиковой прочности устанавливают класс прочности бетона

По призменной прочности устанавливают нормативное сопротивление бетона для расчетов

Гарантированная прочность бетона. Доверительная вероятность. Коэффициент вариации.

Коэффициент вариации прочности бетона в партии:

.

Наименьшее контролируемое значение – временное сопротивление B – расположено на расстоянии χ S_m влево от значения R_m, т.е.:

,

где χ – число, показатель надежности.

Исходя из значения χ V_m оценивают обеспеченность гарантируемых значений прочности бетона не менее B. В нормах на проектирование установлена обеспеченность (доверительная вероятность) 0, 95. Это имеет место при χ =1, 64.

3. Работа бетона под нагрузкой. Ползучесть бетона. Начальный и длительный модули деформации бетона. Полные деформации бетона складываются из упругих и пластических деформаций: ε _b = ε _e + ε _pl По мере возрастания напряжений доля последней возрастает, поэтому диаграмма зависимости σ – ε имеет криволинейный характер. Бетон является неупругим материалом.

Диаграмма работы бетона при медленном (I) и быстром (II) нагружении. При быстром нагружении бетон показывает повышенную прочность, при медленном нагружении – пониженную прочность. Пониженную прочность бетона при длительном действии нагрузок учитывают коэффициентом условий работы бетона, который практически во всех случаях расчета железобетонных конструкций, если не оговорены другие условия нагружения, принимается равным γ _b1= 0, 9.

Под ползучестью называют свойство бетона увеличивать неупругие деформации при длительном действии нагрузки. Величина деформаций ползучести не зависит от скорости нагружения, а увеличивается с ростом напряжений. Диаграмма работы бетона при одинаковом уровне нагружения с различными скоростями

Начальный модуль упругости бетона при сжатии Е_b соответствует лишь упругим деформациям, возникающим при мгновенном загр: Модуль полных деформаций бетона при сжатии соответствует полным деформациям; является величиной переменной:

, где α – угол наклона касательной к кривой σ _b – ε _b в точке с заданным напряжением. Для расчета железобетонных конструкций пользуются средним модулем или модулем упругопластичности бетона, представляющим собой тангенс угла наклона секущей в точке на кривой σ _b – ε _b с заданным напряжением:

.