Нормативные и расчетные характеристики ячеистого бетона

4.1.23. Нормативными сопротивлениями бетона являются сопротивление осевому сжатию призм (призменная прочность) R_btn, сопротивление осевому растяжению R_bn и сопротивление срезу R_shn.

4.1.24. Нормативные сопротивления бетона сжатию R_bn, нормативные сопротивления бетона растяжению R_btn и срезу R_shn (с округлением) в зависимости от класса бетона по прочности и на сжатие В приведены в таблице 4.8.

Т а б л и ц а 4.8 – Нормативные сопротивления ячеистого бетона сжатию, растяжению и срезу; расчетные сопротивления для предельных состояний второй группы

Показатели	Нормативные сопротивления ячеистого бетона сжатию Rbn, растяжению Rbtn и срезу Rshn; расчетные сопротивления для предельных состояний второй группы Rb,ser, Rbt,ser и Rsh,ser при классе бетона по прочности на сжатие
Класс бетона по прочности на сжатие	B1	B1,5	B2,0	B2,5	B3,5	B5	B7,5	B10	B12,5	B15	B20
Сопротивление осевому сжатию (призменная прочность) Rbn и Rb,ser	0,95 9,69	1,40 14,3	1,90 19,4	2,4 24,5	3,3 33,7	4,60 46,9	6,9 70,4	9,0 91,8	10,5 107	11,5 117	16,8 168,3
Сопротивление бетонов растяжению Rbtn и Rbt,ser	0,14 1,43	0,22 2,24	0,26 2,65	0,31 3,16	0,41 4,18	0,55 5,61	0,63 6,42	0,89 9,08	1,0 10,2	1,05 10,7	1,1 11,2

 

Окончание таблицы 4.8

Показатели	Нормативные сопротивления ячеистого бетона сжатию Rbn, растяжению Rbtn и срезу Rshn; расчетные сопротивления для предельных состояний второй группы Rb,ser, Rbt,ser и Rsh,ser при классе бетона по прочности на сжатие
Класс бетона по прочности на сжатие	B1	B1,5	B2,0	B2,5	B3,5	B5	B7,5	B10	B12,5	B15	B20
Сопротивление бетонов срезу Rshn, Rsh,ser	0,2 2,06	0,32 3,26	0,38 3,82	0,46 4,56	0,6 6,03	0,81 8,08	0,93 9,26	1,31 13,09	1,47 14,7	1,54 15,44	1,6 16,2
П р и м е ч а н и я: 1. Над чертой указаны сопротивления в МПа, под чертой - в кгс/см^2 2. Величины нормативных сопротивлений ячеистых бетонов даны для состояния средней влажности ячеистого бетона 10 % (по массе). 3. Величины нормативных сопротивлений ячеистых бетонов для класса В20, а также срезу приняты по [1].

 

4.1.25 Расчетные сопротивления бетона для предельных состояний первой и второй групп определяются путем деления нормативных сопротивлений на соответствующие коэффициенты надежности по бетону при сжатии γ _bc или при растяжении γ _bt, принимаемые по таблице 4.9.

Т а б л и ц а 4.9 – Коэффициенты надежности по бетону при сжатии γ _bc или при растяжении γ _bt

Расчет конструкций по предельным состояниям групп
первой	второй
γbc	γbt	γbc	γbt
1,5	2,3	1,0	1,0

 

4.1.26 Расчетные сопротивления бетона для предельных состояний второй группы R_b,ser, R_bt,ser и R_sh,ser вводят и расчет с коэффициентом условий работы бетона γ _bi = 1.

4.1.27 Значения расчетных сопротивлений в зависимости от класса бетона для предельных состояний первой группы приведены в таблице 4.10, для предельных состояний второй группы - в таблице 4.8.

 

 

Т а б л и ц а 4.10 – Расчетные сопротивления ячеистого бетона сжатию, растяжению и срезу для предельных состояний первой группы при классе бетона по прочности на сжатие

Показатели	Расчетные сопротивления ячеистого бетона для предельных состояний первой группы Rb, Rbt, Rsh, при классе бетона по прочности на сжатие
Класс бетона по прочности на сжатие	B1	B1,5	B2,0	B2,5	B3,5	B5	B7,5	B10	B12,5	B15	B20
Сопротивление осевому сжатию (призменная прочность), Rb	0,63 6,42	0,95 9,69	1,3 13,3	1,6 16,3	2,2 22,4	3,1 31,6	4,6 46,9	6,0 61,2	7,0 71,4	7,7 78,5	11,6 116,0
Сопротивление бетонов растяжению Rbt	0,06 0,612	0,09 0,918	0,12 1,22	0,14 1,43	0,18 1,84	0,24 2,45	0,28 2,86	0,39 4,0	0,44 4,49	0,46 4,69	0,70 7,02
Сопротивление бетонов срезу Rsh	0,09 0,90	0,14 1,42	0,17 1,66	0,20 1,98	0,26 2,62	0,35 3,51	0,40 4,03	0,57 5,69	0,64 6,39	0,67 6,71	0,70 7,04
П р и м е ч а н и я: 1 Над чертой указаны сопротивления в МПа, под чертой - в кгс/см^2. 2 Значения расчетных сопротивлений ячеистых бетонов даны для состояния средней влажности ячеистого бетона 10 % (по массе). 3. Величины расчетных сопротивлений ячеистых бетонов для класса В20, а также срезу приняты по [1].

4.1.28 Расчетные сопротивления бетона для предельных состояний первой группы R_b, R_bt и R_sh, приведенные в таблице 4.10, снижаются (или повышаются) путем умножения на коэффициенты условий работы бетона γ _bi, учитывающие особенности свойств бетона, длительность действия нагрузки, условия и стадии работы конструкций и т.п. согласно таблицы 4.11.

Т а б л и ц а 4.11 – Коэффициенты условий работы ячеистого бетона

Факторы, обуславливающие введение коэффициентов условий работы бетона	Коэффициенты условий работы бетона γbi
условные обозначения	значение
1. Длительность действия нагрузки:
а) при учете постоянных, длительных и кратковременных нагрузок, кроме нагрузок непродолжительного действия, суммарная длительность действия которых за период эксплуатации мала (например, крановые нагрузки; ветровые; нагрузки, возникающие при изготовлении, транспортировании и возведении), а также при учете особых нагрузок, вызванных деформациями просадочных, набухающих, вечномерзлых и тому подобных грунтов	γ b2	0,85
б) при учете в рассматриваемом сочетании кратковременных нагрузок (непродол­жи­тельного действия) или особых, не указанных в поз. 1а	γ b2	1,10

 

Окончание таблицы 4.11
Факторы, обуславливающие введение коэффициентов условий работы бетона	Коэффициенты условий работы бетона γbi
условные обозначения	значение
2. Бетонирование в вертикальном положении при высоте слоя бетонирования более 1,5 м	γ b3	0,80
3. Эксплуатация не защищенных от солнечной радиации конструкций в климатическом подрайоне IVА согласно СНиП 2.01.01-82[ЕШ11] (Строительная климатология и геофизика)	γ b7	0,85
4. Бетонные конструкции	γ b9	0,90
5. Влажность ячеистого бетона, %:	γ b11
10 и менее		1,00
25 и более		0,85
от 10 до 25		По интер­поляции
П р и м е ч а н и я: 1. В таблице 4.11 приведены коэффициенты условий работы, учитываемые при расчете конструкций из ячеистых бетонов. 2. Если при учете особых нагрузок вводится дополнительный коэффициент γb2 условий работы меньше единицы согласно указаниям соответствующих документов (например, при учете сейсмических нагрузок), коэффициент принимается равным единице. 3. Коэффициенты γbi по поз. 1, 3, 4, 5 должны учитываться при определении Rb и Rbt, а по поз. 2 - только при определении Rb. 4. Коэффициенты условий работы бетона вводятся независимо один от другого с тем, однако, чтобы их произведение было не менее 0,45.

 

4.1.29 Значения начального модуля упругости Е_b при сжатии и растяжении для ячеистых бетонов с влажностью 10 ± 2 % (по массе) принимаются по таблице 4.12.

Т а б л и ц а 4.12 – Значения начального модуля упругости ячеистого бетона

Марка по средней плотности	Начальные модули упругости автоклавного ячеистого бетона при сжатии и растяжении Eb при классе бетона по прочности на сжатие
В1	B1,5	В2	В2,5	В3.5	В5	В7,5	В10	В12,5	В15
D400	0,75 7,65	1,0 10,2	1,25 12,7	1,7 17,3
D500	1,1 11,2	1,4 14,3	1,7 17,3	1,8 18,4
D600	1,4 14,3	1,7 17,3	1,8 18,4	2,1 21,4
D700		1,9 19,4	2,2 22,4	2,5 25,5	2,9 29,6	3,2 32,62
D800				2,9 29,5	3,4 34,7	4,0 40,8

Окончание таблицы 4.12.

Марка по средней плотности	Начальные модули упругости автоклавного ячеистого бетона при сжатии и растяжении Eb при классе бетона по прочности на сжатие
В1	B1,5	В2	В2,5	В3.5	В5	В7,5	В10	В12,5	В15
D900					3,8 38,8	4,5 45,9	5,5 56,1
D1000						5,0 51,0	6,0 61,2	7,0 71,4
D1100							6,8 69,3	7,9 80,6	8,3 84,6	8,6 87,7
D1200								8,4 85,7	8,8 89,7	9,3 94,8
П р и м е ч а н и я: 1. Над чертой указаны значения Еb × 10^-3 в МПа, под чертой - в кгс/см^2. 2. Для ячеистого бетона неавтоклавного твердения значения Eb принимают как для бетона автоклавного твердения с умножением на коэффициент 0,8. 3. В климатическом подрайоне IVA для конструкций, не защищенных от действия солнечной радиации, значения Eb, указанные в таблице 10[ЕШ12], следует умножать на коэффициент 0,85. 4. При соответствующем экспериментальном обосновании допускается учитывать влияние не только класса бетона по прочности и его марки по плотности, но и состава и вида вяжущего, а также условий изготовления и твердения бетона, при этом можно принимать другие значения Еb, согласованные в установленном порядке.

 

4.1.30 При одноосном и однородном сжатии исходная диаграмма деформирования бетона приведена на рисунке Г.1 Приложения Г СП63.13330 (рисунок 4.1).

 

 

Рисунок 4.1. Криволинейная диаграмма деформирования ячеистого бетона

 

Обе ветви данной диаграммы (включая восходящую и нисходящую ветви) (в соответствии с п. Г.1- Г.2 Приложения Г СП63.13330) описываются зависимостями (Г.1) - (Г.7) СП63.13330.

При этом абсцисса вершины диаграммы осевого сжатия бетона определяется по формуле

(4.1)

в которой безразмерный коэффициент λ для ячеистого бетона принимается равным

 

 

4.1.31 Коэффициент линейной температурной деформации ячеистых бетонов а_bt при изменении температуры от минус 40 до плюс 50 °С принимается равным α_ht = 0,8·10^-5 ºC^-1. При наличии данных о минералогическом составе заполнителей, расходе цемента, степени водонасыщения бетона, морозостойкости и т.д. допускается принимать другие значения а_bt, обоснованные в установленном порядке. Для расчетной температуры ниже минус 50 °С[ЕШ13] значения а_bt принимаются по экспериментальным данным.

4.1.32 Начальный коэффициент поперечной деформации ячеистых бетонов (коэффициент Пуассона) v принимается равным 0,2, а модуль сдвига ячеистых бетонов G - равным 0,4 соответствующих значений Е_b, указанных в таблице 4.12.

4.1.33 Величина усадки при высыхании, определяемая по ГОСТ 25485-89[ЕШ14], для конструкционных и конструкционно-теплоизоляционных ячеистых бетонов автоклавного твердения марок D600-D1200, изготовленных на кварцевом песке должна быть не более 5х10^-4, то же, на других видах кремнеземистых компонентах - 7х10^-4, для неавтоклавных бетонов марок D600-D1200 - 30 х10^-4.

П р и м е ч а н и е - Для автоклавных бетонов марки по средней плотности D400 и неавтоклавных бетонов по средней плотности D400 и D500 усадка при высыхании не нормируется.

4.1.34 Нормируемые показатели коэффициентов теплопроводности ячеистого бетона в сухом состоянии и коэффициентов паропроницаемости, а также сорбционной влажности в зависимости от марки по средней плотности приведены в таблице 1 ГОСТ 31359-2007[ЕШ15] и в таблице 2 ГОСТ 25485-89. Коэффициенты теплопроводности ячеистых бетонов автоклавного твердения при равновесной влажности 4 % и 5 % приведены в приложении А ГОСТ 31359.

4.1.35 Фактическое значение коэффициента теплопроводности ячеистого бетона автоклавного твердения в сухом состоянии не должно превышать приведенные в таблице 1 ГОСТ 31359 значения более чем на 10 %.

Фактическое значение коэффициентов теплопроводности неавтоклавных бетонов не должны превышать значений, приведенных в таблице 2 ГОСТ 25485 более чем на 20 %.

4.1.36 В соответствии с п.1.3.8. ГОСТ 25485 в стандартах или технических условиях на конструкции конкрет­ных видов устанавливают показатели сорбционной влажности и паропроницаемости и другие показатели, предусмотренные ГОСТ 4.212. Кроме того, при изучении новых свойств бетонов и для данных, необ­ходимых при нормировании расчетных характеристик бетонов, качество бе­тона характеризуют призменной прочностью, модулем упругости, проч­ностью при растяжении.

4.1.37 Отпускная влажность бетонов изделий и конструкций согласно п.1.3.7. ГОСТ 25485 не должна превышать (по массе), %:

25 — на основе песка;

35 ¾ на основе зол и других отходов производства.

4.1.38 Ячеистый бетон автоклавного твердения относится к негорючим (НГ) материалам в соответствии с ГОСТ 30244.

4.2 Арматура и закладные изделия. фиброволокно [ЕШ16] для дисперсного армирования ячеистого бетона

4.2.1 Основные требования к металлической арматуре, арматурным и закладным изделиям изложены в СП 63.13330 и СП 15.13330.

4.2.2 Для армирования изделий следует применять углеродистую сталь обыкновенного качества марок по ГОСТ 380 и в виде рабочей арматуры – стержневую классов AII (A300) и AIII (A400) по ГОСТ 5781, арматурную проволоку класса Вр-I по ГОСТ 6727,стержневую арматуру класса AI (А240), гладкую по ГОСТ 5781, а также гладкую и периодического профиля Ат400С по ГОСТ 10884. В качестве конструктивной арматуры следует применять арматурную проволоку класса Вр-I и стержни класса АI (А240). Для монтажных петель должна использоваться сталь класса АI (А240).

4.2.3 Изделия армируют плоскими сварными сетками по ГОСТ 8478 и ГОСТ 23279. Закладные изделия в панелях и сопряжения их с арматурой должны соответствовать требованиям ГОСТ 10922 и ГОСТ 14098.

4.2.4 Стальная арматура и закладные детали в ячеистом бетоне защищаются антикоррозионным покрытием [16] и ГОСТ 11118[ЕШ17]. Защитные слои для ячеистобетонных изделий принимаются для рабочей арматуры не менее 25 мм, конструктивной – не менее 20 мм.

4.2.5 Для армирования каменных конструкций в соответствии с СП 15.13330 следует применять:

- для сетчатого армирования - арматуру классов А240 и В500;

- для продольной и поперечной арматуры, анкеров и связей - арматуру классов А240, А300, В500.

Для закладных деталей и соединительных накладок следует применять сталь в соответствии с СП 16.13330.

4.2.6 Расчетные сопротивления металлической арматуры Rs, принимаемые в соответствии с СП 63.13330, следует умножать в зависимости от вида армирования конструкций на коэффициенты условий работы γ_cs, приведенные в таблице 14 СП15.13330.

При расчете зимней кладки, выполненной способом замораживания, расчетные сопротивления арматуры при сетчатом армировании следует принимать с дополнительным коэффициентом условий работы γ_cs1, приведенным в таблице 34 СП15.13330.2012[ЕШ18].

4.2.7 Расчетные сопротивления металлической арматуры Rs и Rsс, принимаемые в соответствии с СП 63.13330, следует умножать на коэффициенты условий работы γ_cs для ячеистого бетона класса В7,5 и ниже, а также в зависимости от вида защитного покрытия в элементах из ячеистого бетона (см.п.5.2.5 и п.5.2.8, а также таблицу 5.5 настоящего Свода Правил).

4.2.8 Допускается использование стержней из неметаллической композитной арматуры по ГОСТ 31938 (с техническими характеристиками, указанными в п.4.2.3), пригодность которой подтверждена соответствующими техническими свидетельствами.

При этом нормативные значения прочностных и деформационных характеристик неметаллической композитной арматуры различных видов [10] должны быть не ниже значений, указанных в таблице 4.13

 

 

Т а б л и ц а 4.13 – Нормативные значения прочностных и деформационных характеристик неметаллической композитной арматуры

Наименование показателя	Единица	АНК-С	АНК-Б	АНК-У	АНК-А	АНК-Г
	измерения
Предел прочности при растяжении, Rf,n	МПа
Модуль упругости при растяжении, Ef,n	ГПа
П р и м е ч а н и е- в таблице 4.13 указана неметаллическая композитная арматура следующих видов: - стеклопластиковая (АНК-С); - базальтопластиковая (АНК-Б); - углепластиковая (АНК-У); - арамидная (АНК-У); - гибридная (АНК-Г).

Расчетное значение сопротивления растяжению R_f неметаллической композитной арматуры следует принимать равным:

, (4.2)

где: g _f - коэффициент надежности по материалу, принимаемый при расчете по предельным состояниям второй группы равным 1,0, а при расчете по предельным состояниям первой группы - равным 1,5;

g_f1 - коэффициент, учитывающий условия эксплуатации конструкции с неметаллической композитной арматуры, принимаемый по таблице 4.14;

g_f2 - коэффициент, учитывающий длительность действия нагрузки, принимаемый по таблице 4.15.

Т а б л и ц а 4.14 – Коэффициент, учитывающий условия эксплуатации конструкции с неметаллической композитной арматурой

Условия эксплуатации	Вид неметаллической композиционной арматуры
конструкции
АНК-С	АНК-Б	АНК-У	АНК-А	АНК-Г
Во внутренних	0,8	0,9	1,0	0,9	0,9
помещениях
На открытом воздухе	0,7	0,8	1,0	0,8	0,8

 

Т а б л и ц а 4.15 – Коэффициент, учитывающий длительность действия нагрузки на конструкции с неметаллической композитной арматурой

Вид нагрузки	Вид неметаллической композиционной арматуры
АНК-С	АНК-Б	АНК-У	АНК-А	АНК-Г
Кратковременная
Длительная	0,3	0,4	0,6	0,4	0,4

 

Расчетное значение сопротивления неметаллической композитной арматуры сжатию следует принимать равным нулю.

Расчетное значение R_fw сопротивления неметаллической композитной арматуры растяжению при расчете прочности сечений, наклонных к продольной оси элемента, следует принимать равным:

- при радиусе загиба хомутов не менее 6d:

(4.3)

 

- при радиусе загиба хомутов менее 6d – по данным производителя неметаллической композитной арматуры, но не более значения, вычисленного по формуле (4.3).

Во всех случаях расчетное значение R_fw сопротивления неметаллической композитной арматуры растяжению следует принимать не более 300 МПа.

Расчетные диаграммы деформирования (состояния) неметаллической композитной арматуры, устанавливающие связь между напряжениями и относительными деформациями при растяжении, следует принимать линейными.

4.2.9 Стандартные физико-механические характеристики модифицированного полимерного волокна ВСМ, который может применяться в соответствии с [24] при производстве фибропенобетона марки D600 и выше, приведены в таблице 4.16.

Т а б л и ц а 4.16 – Технические характеристики полипропиленового фиброволокна

Храктеристики[ЕШ19]	Значение
Длина волокон, мм	3, 6, 12, 18
Диаметр, мкм	17-25
Прочность на растяжение МПа	170-650
Плотность, г/см^3	0,91
Удлинение при разрыве %
Химическая стойкость	Высокая

 

Окончание таблицы 4.16