Зависимость физико-технических свойств бетона от его структуры
Часть 1 Часть 2 Часть 3 Часть 4 Часть 5 Часть 6 Часть 7 Часть 8
Разрушение бетона в конструкциях происходит чаще всего не от преодоления нормальной прочности R0, а от преодоления нормального сцепления Rn или тангенциального сцепления Rt, а последние две величины, во-первых, непропорциональны R0, а во-вторых, в местах спайки цементного камня с зернами заполнителя могут часто оказаться ниже как раз для заполнителя с большей прочностью R0, особенно если его зерна будут иметь гладкую поверхность (например морской гравий). Вместе с тем свойство равномерной прочности во всех точках бетона хотя и представляется благоприятным, однако не обязательно дли обеспечения несущей способности бетона в обычных условиях его практического применения; только в специальных случаях, например в конструкциях, подвергающихся действию значительных динамических нагрузок, наличие такого свойства следует считать желательным.
Согласно действующим у нас техническим условиям и нормам собственная прочность заполнителя в бетонах, применяемых в железобетонных конструкциях, не должна быть ниже 1,2 R, где R—временное сопротивление бетона сжатию в возрасте 28 дней.
По только что указанным соображениям допустимость этого правила не вызывает сомнения для большинства практических случаев.
Что касается гранулометрического состава заполнителя, то влияние его на прочность бетона, вообще говоря, доказано многими опытами. Однако выяснение закономерности этого влияния сильно затруднено тем обстоятельством, что изменение гранулометрии влечет за собой в свою очередь изменение водоцементного отношения и роль гранулометрического состава остается таким образом в неявной форме.
В немецких руководствах по бетону обычно приводится следующий пример из опытов Магира (Mahir) : при одинаковом цементе и одинаковом заполнителе бетон состава 1:8 обнаруживал большую прочность, чем бетон состава 1:7; при этом оказалось, что объемный вес первого бетона выше веса второго и в этом обстоятельстве следует искать объяснение кажущегося противоречия: очевидно, в первом случае зерновой состав бетона обеспечил ему большую плотность и тем повысил его прочность. Опытами доказано далее, что бетон на щебне при одинаковых прочих условиях имеет большую прочность, чем бетон на гравии. Это следует приписать лучшему сцеплению цементного раствора с угловатыми и шероховатыми зернами щебня и, стало быть, повышению характеристик прочности Rn и Rt.
Установление более четких зависимостей между прочностью бетона, с одной стороны, и его составом и структурой, с другой стороны, представляет еще нерешенную задачу. Конечно, непосредственными опытами можно всегда определить прочность бетона, применяемого в деле; однако кроме такого эмпирического решения каждого частного -случая необходимо иметь и общие законы, позволяющие точно проектировать состав бетона, удовлетворяющий заданным требованиям, и предусматривать поведение бетона в работе конструкций. Существующие в настоящее время решения этой задачи не только недостаточно точны, но имеют в виду главным образом бетоны средних свойств, наиболее широко распространенные в обычном строительстве.
Еще неопределеннее обстоит дело с проектированием бетонов, обладающих специальными свойствами: высокой прочностью, максимальной плотностью и т. п.