logo

Зависимость физико-технических свойств бетона от его структуры

Часть 1   Часть 2   Часть 3    Часть 4   Часть 5   Часть 6   Часть 7   Часть 8

Простые логические соображения о строении бетона и непосредственные данные опытов позволяют утверждать, что средние значения величин R, R' и Rср, определенные для одного и того же бетона, находятся в следующем количественном соотношении:

R> Rср >R'

Наличие такого соотношения позволяет, даже не имея точных данных о числовых значениях каждой из трех характеристик прочности бетона, выявлять причины разрушения в различных комбинациях силовых воздействий на бетон. Так как R' является наименьшей из трех характеристик, то первую причину нарушения прочности бетона следует искать в недостаточном сопротивлении разрыву (или, точнее, в недостаточном нормальном сцеплении между частицами бетона). Однако комбинация сил, действующих на рассматриваемый объект, может быть такова, что развитие деформаций растяжения встречает соответствующее сопротивление; тогда момент разрушения отодвигается и непосредственной причиной нарушения прочности может оказаться недостаточное сопротивление срезу Rср (или, точнее, недостаточное тангенциальное сцепление между частицами). В известных случаях нарушение прочности может быть вызвано непосредственным преодолением сопротивления R и т. д. В дальнейшем при изучении вопросов прочности бетона в конструкциях нам придется руководствоваться существованием указанного выше соотношения.

Теперь попробуем разобраться в том, какое влияние на прочность бетона и на величину его отдельных характеристик оказывают структура бетона и его количественный и качественный состав, т. е. количество и качество вяжущего, заполнителя и воды.

В первую очередь мы остановимся на роли плотности самой структуры бетона.

Ранее уже говорилось, что цементный камень обладает значительной пористостью; по данным опытов поры занимают в нем от 25 до 40% видимого объема. Эта пористость должна различно сказываться на характеристиках R0(R), Rn (R'), Rt (Rср) цементного камня. Пусть внешнее усилие передается через какую-либо площадь ω элемента, взятого в цементном камне. Если это усилие нормально к площади ω и производит сжатие, то поры камня должны оказывать определенное влияние на его сопротивление: они увеличивают его способность к деформациям, уменьшают площадь непосредственного восприятия нагрузки по направлению ее действия и увеличивают опасность нарушения тангенциального и нормального сцепления в направлениях, не совпадающих с действием нагрузки. Это показывает, что уменьшение количества и размеров пор, т. е. повышение плотности цементного камня, должно весьма значительно увеличивать его характеристику или сопротивление сжатию R. Опыты оправдывают это утверждение. Так например, профессор Скрамтаев приводит в своей диссертации полученные в его экспериментах кривые, связывающие временное сопротивление цементного камня сжатию R с показателем плотности последнего δ. При увеличении плотности камня с 50% до 75% сопротивление R возросло со 125 до 540 кг/см2 т. е. в 4,3 раза.

Если усилие, нормальное к площади ω, производит растяжение, то влияние пористости сказывается в несколько ином виде. Здесь нарушения сплошности материала и вызываемая ими концентрация напряжений являются основной причиной малого сопротивления разрыву R'. Но самое изменение пористости, хотя и оказывает влияние на величину R', однако менее значительное, чем в случае сжатия, так как здесь главную роль играет не столько количество пор, сколько их наличие вообще, приводящее к концентрации деформаций в ослабленных местах. Тем не менее уплотнение материала, уменьшая количество и опасность нарушений сплошности, все же оказывает положительное влияние на его прочность.

Наконец если усилие, передаваемое через площадь ω лежит в этой площади и производит чистый срез, то сопротивление должно, быть пропорционально ненарушенной части площади ω, т. е. оно должно увеличиваться примерно в том же отношении, как и плотность цементного камня.

Производственное оборудование. Каталог компаний.
Каталог промышленных сайтов, обзор рынка оборудования и технологий. Промышленные компании, промышленные товары и услуги, бизнес идеи, тендеры на поставку и закупку товаров и услуг. Покупка и продажа любых товаров и услуг, относящихся к производству.