Классификация и структура бетона, проектные классы и марки бетона, диаграмма деформирования бетона, прочностные характеристики бетона

Сущность железобетона, виды железобетонных конструкций и области их применения. Достоинства и недостатки железобетона.

ЖБ представляет собой комплексный строительный материал в виде рационально соединенных для совместной работы в конструкции бетона и арматуры.

Эффективностьжелезобетона объясняется следующими его свойствами:

-благодаря хорошему сцеплению арматуры с бетоном, обеспечиваются совместные деформации до определенного уровня напряжений;

-близкие коэффициенты температурного линейного расширения

-бетон надежно защищает арматуру от воздействия агрессивных сред, предохраняет от воз­действия огня при пожаре.

Недостаткижелезобетонных конструкций:

-большой собственный вес

-раннее образование трещин в растянутой зоне сечения.

Железобетонные конструкции могут быть:

-сборными

-монолитными

-сборно-монолитными

Классификация и структура бетона, проектные классы и марки бетона, диаграмма деформирования бетона, прочностные характеристики бетона

Бетон, являясь искусств. композит мат-м, сост одновременно из трех фаз: твёрд, жид и газ-ой. Тверд фазу стр-рыформир. зерна круп и мелк заполнителя. Жесткий скелет заполнен коллоидальным раствором продуктов гидратации цемента (жидкая фаза), а также воздухом (газообразная фаза), содержащимся в структурных порах.

Прочность на сжатие явл-ся важнейшим классификац показателем, характериз. технич свойства бетона, как строит.материала. Нормативные документы определяют прочность бетона на сжатие fс. Ср знач прочности, получ по результатам испыт серии опытных образцов, обозначают fсm. Следующими величины: fc,cube,^gгарантированная прочность бетона, определяемая как прочность бетона на осевое сжатие, установленная на основе испытаний на кубах со стороной 15 см. например С12/15 (перед чертой – значение нормативного сопротивления fск, после черты – гарантированная прочность бетона); норматив сопрот. бетона сжатию (fck) – В качестве базового числового значения обеспеченности нормативных значений прочностных характеристик принимается величина 0,95. расчетная прочность бетона или его расчетное сопротивление, которое опред как величину, получаемую в результате деления нормативного сопротивления fсk на коэфф безопасности для бетона gс.

Класс бетона по прочности на сжатие – величина, характериз. качество бетона, соответств. его гарантированной прочности на осевое сжатие. Обозн. С 12/15, где 12-нормативное сопротив-ление, 15-гарантированая прочность. Классы конструк-тивн. бет.: для тяжелых и напрягающих бетонов: С8/10;12/15;16/20;20/25;25/30;30/37;35/45;40/50;45/55;50/60;55/67.для легких (при ρ≥1000кг/м3): LC8/10;12/15;16/20;20/25;25/30;30/37;35/45.для мелкозернистых группы А (естественного твердения): С8/10;..С35/45. для бет. Группы Б:С8/10.. С25/30.

Марки бет.: по водонепроницаемости – гарантир значение давления воды, кот.выдерживает бет. без ее просачивания; обозначается W и числом, соответств. давлению в атмосферах (W12). по морозостойкости -обозначает минимальное число циклов замораживания и оттаивания образца бетона, при кот. сохраняются первоначальные физико-механич. св-ва; обознач. F и цифрой выражающей кол-во циклов (F100). по плотности - отвечает гарантированному значению объемной массы бет. в кг/м3; D и число = значению объемной массы бет.(D2000) по самонапряжению - гарантированное значение предварительного напряжения сжатия бет., создаваемого в результате расширения бет.в условиях внешнего ограничения, эквивалентного армированию в 1%; обозначается Sp и числом, выражающим значения самонапряжения (Sp2,0).

Диаграмма деформирования бетона устан-т связь между напряжениями и продольными относительными деформациями бетона.

3.Общие сведения о видах деф. в бетоне: усадка (набухание), температурные деформации, ползучесть бетона, силовые деформации.

В бетоне принято различать деформации двух видов:

а) объемные, развивающиеся под влиянием усадки, набухания, расширения (физико-химического или (и) температурного);

б)силовые, развивающиеся вдоль направления действующих усилий

Под усадкой в общем случае принято понимать объемное сокращение бетона (раствора) в результате физ.-хим. процессов, происходящих при взаимодействии цемента с водой, изменения влажности цементного камня и карбонизации бетона. Велич. усадочной деформации зависит от след.основных факторов:

– кол-ва, вида цемента и его активности; – водоцементного отношения; – температурно-влажностных условий ОС; – крупности заполнителя и его физико-мех. свойств; - присутствия добавок и ускорителей твердения, оказывающих влияния на условия формиров. структуры бетона.

Температурныедеф. бетона

Нормы по проектированию железобетонных конструкций в интервале температур от –20 до +100 °Срекоменд. принимать значения коэффициента температурного расширения равным a _t = 1 ´ 10^–5 1/°С. В наиболее часто встречаемых эксплуатац. ситуациях это значение мало отличается от коэфф. температурн. расширения стали (1,2 ´ 10^–5 1/°С).

Если сжимающая нагрузка действует на бетонный образец длительное время, его деформация возрастает, стремясь при продолжит.нагружении (в течение нескольких лет) к некоторому пределу. Такую медленно нарастающую деформацию при постоянном уровне напряжений принято наз-ть ползучестью. Величина деформации ползучести бетона зависит от ряда факторов: возраст бетона в момент нагружения; относит уровень напряжений, действующих на бетонный образец; температура и влажность окружающей среды; технологич. параметры бетонной смеси (объемное содержание цементного камня, водоцементное отнош., активность и вид цемента, вид заполнителей); геометрические размеры поперечного сечения элемента.

Силовые относит.деф. в зависимости от характера приложения нагрузки и длительности ее действия подразделяют на:

-относит.деформации при однократном загружении кратковременной нагрузкой;

-относит.деформации при длительном действии однократно приложенной нагрузки;

-относительные деформации при многократно повторяющемся действии нагрузки.