Зависимость физико-технических свойств бетона от его структуры
Часть 1 Часть 2 Часть 3 Часть 4 Часть 5 Часть 6 Часть 7 Часть 8
Все важнейшие технические свойства бетона связаны с его структурой и в первую очередь с его плотностью.
Прочность бетона. Теоретическое разрешение вопроса о механической прочности бетона и о причинах его разрушения под действием внешних усилий встречает значительные трудности. Обычные теории прочности построены дли материалов однородных и сплошных, между тем как в бетоне мы имеем пример материала с ярко выраженной неоднородностью строения и кроме того с рассеянными по всей его массе нарушениями сплошности в виде микроскопических пор или иногда более крупных пустот. Поэтому эти теории можно применять к решению вопросов о прочности бетонных конструкций лишь с известным приближением, приписывая самому бетону, образующему конструкцию, некоторые средние свойства. Но задача значительно усложняется, когда речь идет о собственной прочности бетона в малом элементе. Более близкое к истине решение здесь должна была бы дать теория поверхностных натяжений, построенная для бетона как дисперсного материала. Однако развитие этой теории в настоящее время еще находится в той стадии, когда не представляется возможным получить удовлетворительный ответ на столь сложный вопрос. По этой причине пока приходится ограничиваться элементарными соображениями, основанными на довольно грубых предпосылках.
Рассматривая какие-либо две соседние частицы материала, можно представить себе три возможные причины нарушения прочной связи между этими частицами:
1. Частицы вдавливаются друг в друга усилиями, направленными по внутренним
нормалям к соприкасающимся поверхностям, причем материал частиц разрушается.
Сопротивление, оказываемое этому разрушению и отнесенное к единице поверхности,
назовем нормальной прочностью материала и обозначим буквой R0
2. Частицы отделяются друг от друга усилиями, направленными по внешним нормалям
к соприкасающимся поверхностям и вызывающими разрыв материала. Сопротивление
этому отделению частиц, отнесенное к единице поверхности, назовем нормальным
сцеплением материала и обозначим буквой Rn.
3. Частицы отделяются друг от друга усилиями, лежащими в касательной плоскости к
соприкасающимся поверхностям и вызывающими взаимное скольжение частиц.
Сопротивление, оказываемое этому скольжению, отнесенное к единице поверхности,
назовем тангенциальным сцеплением и обозначим буквой Rt.
Величины R0, Rn, Rt могут служить характеристиками собственной прочности материала при условии их постоянства в различных точках. Но как раз этого и нет в бетоне: величины R0 различны для частиц цементного камня и для частиц заполнителя; Rn и Rt в местах спайки цементного камня с зернами заполнителя могут весьма сильно отличаться от таких же величин внутри каждого из этих материалов в отдельности. Таким образом неоднородность структуры бетона создает большое разнообразие в количественных значениях указанных трех характеристик для одного и того же бетона. Если отнести только что введенные характеристики к более или менее значительным площадям, то получим более устойчивые средние величины, причем R0 теперь определит временное сопротивление бетона сжатию R, Rn — временное сопротивлению разрыву R', Rt — временное сопротивление чистому срезу Rcp. Этими последними величинами R, Rn и Rcp и приходится оперировать при решении вопросов прочности бетона в конструкциях.
Рекомендуем посмотреть: строительный портал gvozdik.ru