Тема 2. Бетон. Классификация. Структура. Классы и марки.

Нормативные и расчетные сопротивления.

 

Классификация видов бетона

Бетоны подразделяют по 5-ти основным признакам:

1. По структуре:

- бетоны плотной структуры, у которых пространство между зернами заполнителя полностью занято цементным камнем;

- крупнопористые малопесчаные и беспесчаные;

- поризованные – с заполнителями и искусственной пористостью цементного камня;

- ячеистые – с искусственно созданными замкнутыми порами.

2. По плотности:

- легкие – до 1800кг/куб.м.

- мелкозернистые – свыше 1800 кг/ м³до 2200 кг/ м³

- тяжелые – свыше 2200 кг/м³ до 2500 кг/ м³.

- особо тяжелые – свыше 2500кг/ м³

3. По виду заполнителей:

- на плотных заполнителях;

- на пористых заполнителях;

- на специальных заполнителях – удовлетворяющих особым требованиям – биологической защиты, жаростойкости и др.

4. По виду зернового состава:

- крупнозернистые с крупными и мелкими заполнителями;

- мелкозернистые с мелкими заполнителями.

5. По условиям твердения:

- бетон естественного твердения;

- подвергнутый термовлажностной обработке при атмосферном давлении;

 

Для железобетонных несущих конструкций зданий и сооружений используется: тяжелый бетон (2500 кг/ м³ ), плотной структуры, крупнозернистый, естественного твердения (для монолитных конструкций) и подвергнутый термовлажностной обработке при атмосферном давлении (для сборных конструкций)

Структура бетона.

 

Затвердевший бетон имеет сложную структуру (внутреннее строение), которая формируется в виде пространственной решетки, состоящей из цементного камня, заполненного зернами крупного и мелкого заполнителей, и пронизанной многочисленными капиллярами, заполненными водой, парами воды и воздухом. Схематическое изображение структуры бетона показано на рис. 2.1.

Бетон, как показывают испытания, хорошо сопротивляется сжатию (R=20-30 МПа -для бетонов средней прочности) и значительно хуже – растяжению: R=1,5-2МПа

                                                       

 

 

НОРМИРУЕМЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПРОЧНОСТИ БЕТОНА.

Главное требование к бетону – ЕГО ПРОЧНОСТЬ, или способность бетона, не разрушаясь, сопротивляться внешним воздействиям. Это механическая характеристика  определяется путем испытания до разрушения.

Класс бетона (B)– это его основной показатель прочности (крепости)

Классом бетона на осевое сжатие B –    называют прочность кубов (в МПа) с размерами сторон 15 см, и спытанных через 28 дней хранения при температуре 20 ± 2 ° С по ГОСТу с обеспеченностью результата 95%

Тяжелый бетон по прочности на сжатие разделяют на классы от В3,5 до В100.

Классом бетона на осевое растяжение В _t называют прочность бетонных образцов (в МПа), испытанных до разрушения при растяжении. 

Тяжелый бетон по прочности на растяжение разделяют на классы от В_t0,8 до В_t2,0.

Временное сопротивление бетонных кубов называют кубиковой прочностью.

Рис. 2.2 Испытание бетонного куба разрушающим способом

Класс бетона – понятие, чаще используемое в профессиональной среде для определения качества бетона на сжатие при бетонировании. В большей степени результаты испытания кубов подходят для определения качества бетона и подтверждения прочности.

Однако, реальные конструкции при эксплуатации получают нагрузку и сопротивляются не как в лаборатории. Наиболее достоверный результат сопротивления бетона на осевое сжатие показывает призменная прочность бетона, которая получается в результате сдавливания призм с размером сторон 150 х 150 х 600 мм.

 

Рис. 2.3 Испытание бетонной призмы разрушающим способом

●Призменная прочность является основной прочностной характеристикой бетона, применяемой при расчете железобетонных конструкций

                        R_b = φ_b R,                                                                   

где φ_b – коэффициент, равный 0,72…0,75.

В расчетах применяются следующие значения призменной прочности

●Нормативное сопротивление бетона осевому сжатию - R_bn

●Расчетное сопротивление бетона осевому сжатию - R_b

Прочность на растяжение (R_bt) –в 10…20 раз меньше, чем при сжатии.

●Нормативное сопротивление бетона осевому сжатию

растяжению - R_{bt , n}

●Расчетное сопротивление бетона осевому сжатию растяжению - R_bt

R_bt = 0,5 ³ Ö R ²        

МАРКИ БЕТОНА

Марки бетона различают по физическим свойствам:

Марка бетона по морозостойкости F характеризуется количеством циклов замораживания – оттаивания, после которых прочность бетона снижается более чем на 15%. Тяжелый бетон по морозостойкости имеет марки F50, F75, F100. F150.

Назначают для конструкций, подверженных воздействию попеременного замораживания и оттаивания.

Марка бетона по водонепроницаемости W – определяется наибольшим давлением воды (в МПа), при котором не наблюдается ее просачивание через стандартный образец. Для тяжелого бетона установлены марки по водонепроницаемости W2…W12.

Назначают для конструкций, которым предьявляют требования по ограничению водонепроницаемости.

Марка бетона по средней плотности D – гарантированная удельная собственная масса бетона (в кг/м³), контролируемая на базовых образцах, согласно государственным стандартам

Данные СП 63.13330.2018

Задача №2.

Используя СП 63.13330.2018, указать основные прочностные характеристики бетона  (  .

Заполнить таблицу.

 

Таблица